Il maggiore dei tre fratelli Aoki, Nobuatsu, approda al mondo delle gare grazie all'aiuto del padre. Quando ha 11 anni, corre con i suoi fratelli nelle gare di minimoto, serie che li vede fare progressi. I tre fratelli Aoki disputano anche la Sport Produzione e il campionato nazionale giapponese con risultati incoraggianti. Nel 1993 Nobuatsu prende parte alla prima stagione completa nel Campionato del Mondo della 250 e 4 anni dopo, dopo aver vinto solamente una volta nella quarto di litro, dimostra di poter essere competitivo nella 500cc e si classifica terzo al termine della sua prima stagione, con un'Honda V4. Dopo 3 stagioni passate nella Suzuki, senza riuscire a mettere insieme grandi risultati, Aoki dedica il 2001 allo sviluppo dei pneumatici Bridgestone e nel 2002 disputa di nuovo il Mondiale, inserito nel team Proton KR. Nel 2003 conquista i primi punti per la nuova quattro tempi di Kenny Roberts e per il 2004 continua a sviluppare la moto con la stessa scuderia.