Nordahl rozpoczynał karierę piłkarską w klubie Degerfors, po czym przeniósł się do IFK Norrköping. Zdobył z tym klubem 4 tytuły mistrzowskie. Wsławił się także zdobyciem 7 goli w jednym ze spotkań. W czasie gry w lidze szwedzkiej Nordahl strzelił 149 goli w 172 spotkaniach.
22 stycznia 1949 został zawodnikiem AC Milan. Później dołączyli do niego koledzy z reprezentacji: Gunnar Gren i Nils Liedholm, z którymi stworzył słynne trio napastników Gre-No-Li. W ciągu 8 sezonów w Mediolanie 5 razy zdobywał tytuł króla strzelców ligi włoskiej zdobywając w barwach Milanu 221 goli. Po zakończeniu gry w tym klubie przez 2 sezony występował jeszcze w Romie. Nordahl pozostaje rekordzistą Milanu pod względem strzelonych bramek zarówno we wszystkich rozgrywkach jak i w Serie A. W tej ostatniej strzelił dla mediolańczyków 210 goli. Ponadto zajmuje trzecią pozycję w klasyfikacji najskuteczniejszych strzelców wszech czasów ligi włoskiej – 225 goli w 291 meczach. Tylko Francesco Totti i Silvio Piola strzelili ich więcej. Do Gunnara Nordahla należał też rekord liczby bramek strzelonych w jednym sezonie Serie A – 35 (sezon 1949/1950).
Po raz pierwszy został powołany do narodowej reprezentacji w 1945. W 1948 w drużynie w zdobył złoty medal Igrzysk Olimpijskich w Londynie, zdobywając przy okazji tytuł króla strzelców. Jego transfer do Milanu spowodował, że musiał zrezygnować z gry w reprezentacji, w której, w myśl ówczesnych przepisów, mogli grać tylko amatorzy. Ogółem strzelił 44 bramki w 30 meczach co daje wysoką średnią 1.47 gola na mecz.
