Sadako Nakajima intègre les studios Tōei à la fin des années 1950. Il est d’abord l’assistant de réalisateurs comme Masahiro Nakajima, avant de passer à la mise en scène en 1964. En 1966, il est récompensé par le Prix des nouveaux réalisateurs de la guilde des réalisateurs du Japon avec Yakusa gurentai.
Spécialiste du gendaigeki et du film de yakuzas, Sadako Nakajima est souvent le scénariste de ses longs métrages. Peu connu du public occidental, il connaît un succès certain dans son pays, avec des films comme Girl Boss : Les étudiantes en cavale (1973) qui a connu une sortie en France.
En 1985, Seburi monogatari est en compétition officielle au Festival de Berlin : le récit, qui se déroule pendant la Seconde Guerre mondiale, relate l’enrôlement militaire d’hommes issus du peuple nomade Seburi.
Absent des écrans dans les années 2000, le réalisateur reprend le chemin des studios en 2015 et signe encore deux longs métrages, avant de se retirer trois ans plus tard. Sadako Nakajima est décédé le 11 juin 2023 à l’âge de 88 ans.