Nakajima estuvo con Toyota en el regreso de la firma japonesa a Le Mans en 2012. Junto a Wurz y Lapierre fue 4º en 2013. En 2012 y 2014 abandonó, aunque la derrota más dura fue la de 2016. Nakajima llevaba el Toyota #5 que se dirigía a la victoria pero, a poco más de una vuelta de una carrera de 24 Horas, su coche le dejó tirado. Rob Leupen, director de operaciones del equipo, le consuela en la foto que aparece arriba. 

En 2017 volvían a ser favoritos, pero cuando cayó la noche llegó el drama para el equipo japonés. El #8 de Nakajima (en manos de Buemi) sufrió un problema de fiabilidad que le hizo perder nada menos que 29 vueltas. A pesar de haber liderado parte de la prueba, acabaron 9º en La Sarthe.

Compartirá coche con Alonso en la temporada 2018/2019.