Nació el 6 de abril de 1913, en Kanazawa, Japón, en una familia samurai de instructores de kendo. Su padre, Naotoshi, estudió judo y era médico del ejército. Desde que el señor Nakayama se estableció en Taipei, Taiwán, fue allí donde el joven Masatoshi pasó sus años de la escuela primaria. Además de sus estudios académicos, se dedicó a la practica de kendo, judo, natación, esquí, tenis y atletismo.

Su abuelo, Naomichi Nakayama, además de ser instructor de kendo, fue cirujano en Tokio. Naotoshi había seguido los pasos de su padre en la medicina y naturalmente esperaba que Masatoshi hiciera lo mismo. El futuro maestro de karate-do, sin embargo, había desarrollado un interés fuerte visitando y estudiando a China. Por consiguiente, presentó en secreto los exámenes de ingreso a la Universidad de Takushoku, que se especializa en preparar a los estudiantes para trabajo extranjero.

En 1932, cuando Nakayama llegó a Takushoku para empezar sus estudios, pensó en continuar su práctica de kendo. Pero, debido a que leyó mal el horario, se presentó al dojo cuando el equipo de karate estaba practicando. Quedó fascinado por lo que vio y fue invitado a regresar la próxima clase. Como él mencionaría después, "yo me olvidé completamente del kendo".

En esos momentos, Sensei Funakoshi estaba activo enseñando y el entrenamiento era agotador. Sólo aproximadamente el 10% de los estudiantes duraban más de seis meses. Los entrenamientos consistían en 50 ó 60 repeticiones de una sola kata, y al rededor de 1000 golpes al makiwara.

La generación de Nakayama, se había formado practicando kendo o judo y así todos estaban acostumbrados a los varios tipos de encuentros donde enfrentaban a un antagonista real. Esto llevó al desarrollo e inclusión en la práctica del karate el combate de cinco, tres, y un paso en 1933, combate semi-libre en 1934, y combate libre en 1935. En otoño de 1936, Nakayama y otros estudiantes de Funakoshi dieron la primera exhibición pública de estos nuevos métodos de entrenamiento en una demostración en el Centro Cívico de Tokio.

Además de sus cinco horas diarias de práctica de karate, Nakayama siguió un curso académico en historia y lengua china. Pasó 3 o 4 meses en Manchuria durante 1933, como estudiante de segundo año, y regresó a China en 1937 en un programa de intercambio de la Universidad de Pekín y se quedó a trabajar para el gobierno chino.

Durante su estancia en China, Nakayama continuó practicando y enseñando karate, pero también estudió varias artes marciales chinas. No alcanzó a participar en la formación del primer dojo construido para el karate en Japón: el Shoto-kan y se salvó de los horrores de la Segunda Guerra Mundial que se experimentaron en su país.

En su retorno a Japón, Nakayama encontró que varios de sus compañeros de karate, así como el propio dojo Shoto-kan, habían perecido en la guerra. Él empezó a organizar clases de nuevo y, en mayo de 1949, ayudó a fundar la Asociación Japonesa de Karate (JKA). Aunque Funakoshi era la cabeza honoraria de la nueva organización, él tenía 81 años en el momento de la fundación, y escogió a Nakayama como Instructor Principal de la J.K.A.

En 1947 Nakayama se convirtió en el entrenador del equipo de karate-do de la Universidad de Takushoku. En 1952 se le contrató como parte del personal de educación física y ascendería a director de esa sección en el futuro. Entre su muchos logros están la creación del karate-do deportivo, el programa de entrenamiento de instructores de la J.K.A., y la expansión del karate-do a los Estados Unidos y el resto del mundo.

En 1965 publicó su libro "La Dinámica del Karate" (2 tomos) y en 1977 la serie "El Mejor Karate". Otros libros de gran reconocimiento son: "Las Katas de Karate" (5 tomos) y "Karate Superior" (11 tomos).

El 14 de abril de 1987, Masatoshi Nakayama murió a la edad de 74 años. Hasta su muerte, continuó viajando, enseñando, escribiendo libros sobre karate-do (más de 20), y vigilando el devenir de la J.K.A. en una organización mundial de más de 10 millones de personas en 155 países. Él fue un verdadero maestro de karate-do que absorbió completamente toda la filosofía, técnicas e ideas de Funakoshi, y gastó toda su vida transmitiéndolas al mundo.