Après la guerre, Nozu se rend à Tokyo et, en , est nommé major dans la 2ebrigade de la nouvelle armée impériale japonaise. Il est promu lieutenant-colonel en , et colonel en au moment de sa nomination comme chef d'État-major de la garde impériale. De juillet à , Nozu voyage aux États-Unis où il visite l'exposition universelle de 1876 de Philadelphie. De retour au japon, il a la charge douloureuse de combattre ses anciens camarades lors de la rébellion de Satsuma. En , il est nommé chef d'État-major de la 2ebrigade, et est stationné dans la province de Bungo à Kyūshū, le centre de la rébellion, de mai à .
En , Nozu est promu général de brigade et devient commandant du district militaire de Tokyo. En , il accompagne le ministre de la GuerreŌyama Iwao dans un voyage d'un an en Europe pour étudier les systèmes militaires de différentes puissances européennes. En , il reçoit le titre de baron (danshaku) selon le système de noblesse kazoku par l'empereur Meiji. De février à , il est envoyé à Pékin dans la Chine des Qing comme attaché militaire. De retour au Japon en , il est promu général de division et fait commandant du district militaire de Hiroshima[1].
À la fin de la guerre, Nozu occupe successivement divers postes militaires comme commandant de la garde impériale, inspecteur général de l'entraînement militaire, et sert comme conseiller militaire[2].
Lorsque débute la guerre russo-japonaise, Nozu est assigné au commandement de la 4earmée qui joue un rôle crucial lors de la bataille de Mukden. Son titre est élevé en vicomte (shishaku). Après la guerre, il est promu maréchal en .
Sur nomination impériale, Nozu devient membre de la chambre des pairs à la Diète du Japon de à son décès en . Son titre est élevé en marquis (koshaku) en 1907.