לקריעת רשת שטנת-הכזב שנקלעה מסביב לקצין-המטה הצרפתי בשל מוצאו היהודי.
בהיותו מכבר בידידות הדוקה עם יליד-עירו וסופרו של ה"נייה פרייה פרסה" הוינאי, ד"ר תיאודור הרצל, נמשך בהשפעתו להתענינות בשאלת היהודים לרגל משפט דרייפוס, וכשהקריא הרצל לפניו את תכנית "מדינת היהודים", נתן לו יד לפעולה למען הגשמתה (היה ביחד עם הרצל המנסח של "תכנית בזל") והצטרף להסתדרות הציונית בין הראשונים ואף רכש לה את ישראל זנגוויל וברנאר לאזר , וכן שכנעה ציונותו שלו הרבה אינטלקטואלים וראציונליסטים להכיר, שאם אדם כמוהו נתן יד לתנועה זו, יש להתיחס אליה כמו לדבר רציני והגיוני (על דפי השבועון "די וועלט" שבעריכת הרצל, ניהל פולמוס עם אחד-העם, והיה ממתנגדי שיטת אחד העם על "מרכז רוחני בא"י").
בקונגרסים הציוניים הראשונים היה משאו האדיר בישיבת הפתיחה על מצב עם ישראל בעולם עושה רושם עצום בישראל ובעמים. המשיך בעזרה פובליציסטית לציונות בעתונים הגדולים שהתכבדו בפרסום דבריו ובמלחמה חריפה במתנגדיה. גם את כשרונו הדרמטורגי הקדיש לתחיה הלאומית בדרמה "דוקטור כהן" שחיבר ובה גולל את בעית נשואי תערובת מבחינה אנושית ומבחינה יהודית-לאומית. בקונגרס הששי הציע בשם הרצל את תכנית אוגנדה, לכונן שם התישבות אוטונומית זמנית ("מקלט לילה") ליהודים נרדפים ומחוסרי מחיה מרוסיה עד שתאופשר השגת ה"צ'ארטר" על ארץישראל. ההצעה עוררה התנגדות סוערת, בעיקר מצד ציוני מזרח-אירופה, וסטודנט ציוני מרוסיה, שלאחר זמן נמצא שהוא חולה-נפש, התרתח כל-כך על ה"בגידה", שבאספה ציונית ניסה להרוג את נורדאו ביריה, אלא שהחטיא את המטרה, ואח"כ השתדל נורדאו בעד שחרורו מהמשפט. במיוחד הטיף ל"יהדות השרירים", לרגנרציה גופנית של העם ולזקיפת קומת היהודים שנשתוחחו בגיטאות, והטפתו זו היא שנתנה את הדחיפה ליסוד תנועת "המכבי".
אחרי מות הרצל היה הוא נשיא הקונגרסים מהשביעי עד העשירי, אך את הנהגת התנועה סירב לקבל ואף חבר רשמי לא היה בהנהגה. תמך בקו של דוד וולפסון בעד ציונות מדינית, לעומת הדרישות של האופוזיציה הרוסית לעבור לקו הציונות המעשית בלי ערובות מדיניות, ומשגבר בקונגרס ה-11 (שהוא לא השתתף בו) הקו של ה"מעשיים", שלפיו היה צורך להעלים ככל האפשר את המגמה המדינית הסופית של הציונות, לא היה לנורדאו מה לעשות בשרות התנועה והפסיק את פעילותו לזמנים טובים יותר שיבואו... אף-על-פי-כן ניהל ב-1914 כאישיות פרטית שיחות עם שר החוץ הצרפתי פישון על המגמות המדיניות של הציונות, ושיחות אלה שימשו הכנה לשיחות הרשמיות בשנות מלחמת העולם הראשונה בקשר להישג המדיני הקרוי "הצהרת בלפור". באותן שנים פרסם את ספריו "צרפתים בני דורנו", "רומנים ונובילות", "על אמנים ואמנות" ו"טעמה של ההיסטוריה", וכן "ספר האגדות למכסה" (בתו) (תורגם לעברית בידי דוד פרישמן). בתקופת המתיחות הבינלאומית בקיץ 1914 הביע את דעתו, דעת אישיות בעלת סמכות מוסרית ורוחנית גדולה באירופה, נגד המלחמה, אך לא יכול למנוע את ההתפוצצות, ומשפרצה מלחמת העולם נעצר בתור נתין אוסטרי, ואחרי סבל רב שוחרר מהמעצר על מנת לצאת מצרפת ויצא לספרד. במאדריד כתב את ספריו "הביאולוגיה של המוסר", "גדולי האמנות של ספרד" ו"מהות המדות" וקרא הרצאות בחוגים אינטלקטואליים. מספרד פנה בקריאה אל ידידו לואיג'י לוצאטו (מיניסטר יהודי באיטליה, ממשפחת רמח''ל ושד"ל) שישתדל בעד שמירת קיום המושבות העבריות בארץ-ישראל לבל תוחרבנה במלחמה או על-ידי השלטון הטורקי. בינתים התנהלה בלונדון ובפאריס פעילות ציונית מדינית, ויתכן שההנהגה הציונית היתה מצליחה להשיג בשבילו רשיון כניסה לאנגליה בתקופת המלחמה, על אף היותו "נתין האויב" באופן רשמי, כדי שישתתף גם הוא במשא-ומתן המדיני על קביעת התנאים ליסוד הבית הלאומי היהודי בארץ-ישראל. אך השתדלות כזו לא נעשתה, ואף למשלחת הציונית לועידת השלום לא הזמינוהו להשתתף בה, אף כי שמה כבר היתה רשות-כניסה גם לנתיני-אויב. רק ב-1919, אחרי שהצהרת בלפור בניסוחה המצמצם את זכויות היהודים לעומת תושבי הארץ הלא-יהודים כבר היתה למסמך מגובש ומקובל, הוזמן ללונדון לעבוד בהנהגה הציונית ולהשתתף בהנחת היסודות לבית הלאומי היהודי. בהיותו בלונדון נתן את דעתו על עליה לארץ-ישראל ולמד את שפת הדיבור העברי החי (את הקריאה בשפה הספרותית ידע עוד מגירסת ילדותו) ובועידה הציונית העולמית ב-1920 בלונדון נבחר לנשיאהכבוד שלה, ובאספה הפומבית הגדולה באלברט הול (בהשתתפות הלורד בלפור ועוד אישי-מדינה בריטיים רמי-מעלה) נשא נאום ציוני חזק, בו הדגיש למדי גם שהיינו צריכים לקבל בהצהרה ולא קיבלנו, ונאומו עשה רושם אדיר. אך ההנהגה לא יכלה לפעול לפי רשמים של נאומים ולא קיבלה את דרישותיו של נורדאו לתנופה מדינית חזקה יותר כלפי הממשלה הבריטית וביחוד לא את דרישתו להכניס לארץ במהרה 600 אלף יהודים כדי ליצור רוב ולהניח יסוד למדינה יהודית ולא למשהו מעורפל בכינוי "בית לאומי". לדעתו היה העם היהודי נענה לדרישה מהפכנית-משיחית כזו ביד רחבה לפי הצורך הענקי, ולא בטפטופי נדבות כמו למפעל פילאנטרופי מצומצם, ואף אם אלפים ואפילו רבבות מהעולים לא יוכלו להחזיק מעמה זה יהיה כמו "שיעור האבידות" כמו בקרב הכרחי במלחמה, אבל בסופו של חשבון ישאר רוב עברי בארץ ויוכל להיות אדון לגורלו. אך דרישותיו והצעותיו של נורדאו לא נתקבלו וגם היחס במשרדי ההנהגה אליו נראה לו כמו יחס לטרדן או ל"עובר בטל", - ובהשתדלות המדינאי היוני וניזלוס ביטלה ממשלת צרפת את צו גירושו - ובאוגוסט 1920 חזר לפאריס.
במשך ימי גלותו בספרד, נתגלה לו שהוא מצד אחד ממשפחת אברבנאל.