Azaroaren 7an, Williamsek baieztatu zuen Nakajimak Rosberg 2008ko denboraldirako Williams taldean lagunduko zuela. 2008an arrakastaz hasi zen Australian, zazpigarren bukatuz, baina seigarrenera igo zen Rubens Barrichello deskalifikatu ondoren, Robert Kubica lasterketatik kanpo utzi eta zigortuta egon arren. Zazpigarren amaitu zuen Espainiako Grand Prix-an.
taldekideak ere gainditu ditu. Giancarlo Fisichellarekin izandako lehen korrontearen ondorioz erretiratu egin zen. Nakajimak bi puntu eskuratu zituen Monakon, non lehenago ez zuen japoniar gidaririk puntu bat eskuratu, eta erretiratu egin zen 2008ko Kanadar Sari Nagusian, pit-eko horman jo ondoren, aurreko hegale berria lortzeko. Nakajimak beste puntu bat eskuratu zuen 2008ko Britainiako Sari Nagusian, azken txandan zazpigarren postua galdu ondoren. Singapurren, Nakajima hirugarren kanporaketara iritsi zen lehen aldiz, 10. postuan sailkatuz. Zortzigarren postua eskuratu du, eta puntu bat.