Il Torino è pronto a far tornare in Italia un difensore serbo

Fiorentina

Il 13 dicembre 2010 viene acquistato dalla Fiorentina con cui firma un contratto fino al 2014,[6] che però decide di lasciarlo nel campionato serbo sino al termine della stagione.[7][8] La conferma dell'acquisto viene data solamente l'11 luglio 2011, quando la società comunica che verrà presentato alla stampa insieme all'altro acquisto Rômulo nel ritiro di Cortina d'Ampezzo,[9] il difensore è stato acquistato per 2,5 milioni di euro.[10]

Esordisce in Serie A l'11 settembre 2011 in Fiorentina-Bologna 2-0, subentrando nel secondo tempo ad Alessandro Gamberini. La prima partita da titolare è il 19 novembre 2011 contro il Milan, mentre la sua prima rete l'ha messa a segno il 4 marzo 2012, gol del 2-0 in casa contro il Cesena. La sua seconda ed ultima rete in maglia viola l'ha segnata nella partita Parma-Fiorentina, poi finita 2-2.

Manchester City

Il 31 agosto 2012, dopo aver giocato due partite in maglia viola tra campionato e coppa nazionale, viene acquistato dal Manchester City per 16 milioni di euro più il cartellino del difensore Stefan Savić.[11] Nel primo anno in Inghilterra verrà schierato sempre titolare nelle 30 presenze realizzate nelle varie competizioni, tra cui la Champions League dove ha esordito il 18 settembre in casa del Real Madrid.

Nella stagione successiva vince la Premier League e la Football League Cup, ma il suo impiego in campo sarà minore rispetto all'anno passato a seguito di alcuni infortuni, avvenuti tra l'inizio stagione[12] e la fine dell'anno[13], che lo terranno fuori da dicembre fino alla fine stagione.

Nella stagione 2014-2015 non rientra più nei piani del tecnico Manuel Pellegrini[13][14] e, complice un nuovo infortunio[13], gioca solo i novanta della finale di Community Shield persa contro l'Arsenal (3-0), il 18 agosto 2014, a Wembley.

Schalke 04

Il 13 gennaio 2015 passa in prestito ai tedeschi dello Schalke 04. Il 31 gennaio seguente fa il suo esordio con la nuova maglia, nella vittoria per 1-0 contro l'Hannover 96. L'11 marzo 2015 lo Schalke annuncia di aver riscattato il giocatore per 9,5 milioni di euro, che si è legato al club con un contratto quadriennale. Il successivo 15 agosto, alla prima partita di campionato della stagione successiva, vinta per 3-0 contro il Werder Brema, ha riportato la rottura del tendine d'Achille del piede sinistro[15]; questo infortunio lo ha costretto a saltare tutta la stagione 2015-2016[13]. Nella stagione 2016-2017 colleziona 35 presenze tra campionato e coppe, risultando protagonista con 10 partite nell'edizione di Europa League che si è conclusa per la squadra tedesca ai quarti di finale nel doppio confronto con l'Ajax.

Inizia bene anche la stagione 2017/2018, quella che per i bianco-blu terminerà con un ottimo secondo posto in Bundesliga. 27 presenze tra campionato e coppa nazionale fino ad aprile, quando è di nuovo il ginocchio a infortunarsi.[13]

La successiva stagione gioca con più regolarità e senza infortuni gravi, tornando a calcare il palcoscenico della Champions League dove lo Schalke 04 verrà eliminato negli ottavi di finale dal Manchester City. Il 12 aprile 2019 segna il suo primo gol nel campionato tedesco contro il Norimberga, chiudendo la stagione con 37 presenze e 1 gol tra tutte le competizioni. Alcuni problemi fisici tornano a colpire tra il 2019 e il 2020[13], tali da chiudere con appena 16 apparizioni totali la stagione. L'anno successivo lo Schalke 04 è autore di un campionato da dimenticare, chiuso all'ultimo posto con la retrocessione[16], mentre Nastasic conclude la sua esperienza in Germania già a febbraio per via dell'ennesimo infortunio.[13]