Tahun 2010
Ia mengikuti Audisi Anggota Pendiri NMB48 (angkatan pertama), dan diterima pada 20 September 2010. Dalam audisi tersebut, hanya 26 orang yang diterima dari 7.256 orang pelamar. Alasannya mengikuti audisi karena "sejak kecil ingin menjadi idola."[3] Lewat email, seorang kerabatnya memberi tahu kalau ada audisi NMB48.[3] Menurutnya, "Idola yang dibuat Akimoto-san pasti tidak gagal," dan dengan percaya diri pergi mengikuti audisi.[4]
Bersama siswi pelatihan NMB48 angkatan pertama, ia diperkenalkan ke hadapan penggemar pada konser AKB48 Tokyo Aki Matsuri, 9 Oktober 2010. Karier Nana Yamada sebagai anggota NMB48 dimulainya pada hari itu. Sebagai anggota paling senior, ia berharap dapat menjadi pemersatu seluruh anggota, dan bercita-cita dapat menempati posisi tengah depan seperti Yuko Oshima.[1]
Yamada termasuk salah seorang dari 25 anggota NMB48 tampil di acara bersalaman seluruh Jepang AKB48 Matsuri merayakan singel AKB48 Beginner (edisi reguler) di Osaka Dome, 18 Desember 2010. Pada acara bersalaman tersebut, NMB48 mengadakan konser kejutan, membawakan lagu "Aitakatta" dan "NMB48".[1]
Tahun 2011
Teater NMB48 di Namba, Osaka diresmikan pada 1 Januari 2011. Upacara peresmiannya ditandai dengan pertunjukan teater Siswi Pelatihan Angkatan 1 NMB48 "Dareka no Tame ni". Nana Yamada termasuk ke dalam salah seorang dari 16 anggota senbatsu teater yang pertama kali naik ke atas pentas Teater NMB48.
Ketika Tim N dibentuk pada 10 Maret 2011, Nana Yamada diangkat sebagai salah seorang anggotanya. Dari 25 siswi pelatihan Angkatan 1 hanya 16 anggota yang diangkat sebagai anggota Tim N. Ia juga bertindak sebagai wakil kapten Tim N.[5]
Singel ke-21 AKB48, "Everyday, Katyusha" adalah pengalaman pertamanya ikut serta dalam singel AKB48. Ia terpilih sebagai salah seorang Under Girls yang menyanyikan lagu sisi B, "Hito no Chikara".
