Notts sjönk till 73-7 innan Luke Wood (65 inte ute) Steven Mullaney (63) delade en åttonde-wicket stand 92.
Lök tog 5-56 eftersom värdarna avskedades för 204 i 54 overs, vilket innebar att Yorkshire kröntes county mästare för andra året i rad.
Durham stängde 30 körningar bakom på 174-2, med Mark Stoneman gör 62 och Scott Borthwick unbeaten på 56
Besökarna vann kast och bjöd Notts att fladdra på en mulen dag och Jake Libby, spela i sin första match för säsongen efter återhämta sig från en korsfäst ligament skada, föll till Chris Rushworth (2-15) i den första över för en andra boll anka.
Lök blev av med Brendan Taylor och Michael Lumb, båda för en, med värdarna glider till 7-3 i sjätte över och Riki Wessels (13) sedan blev en första wicket för 22-åriga Durham debutant Barry McCarthy (2-51).
McCarthy tappade Mullaney, som då var på 41, i djupet, men senare fångade den tidigare Lancashire spelare ben tidigare.
Wickers fortsatte att falla och det var bara samarbetet mellan Mullaney och Wood - som passerade femtio för tredje gången denna säsong - som drev Notts över 200 och tjänade en enda slagspel bonus punkt.
Durham började i takt med deras svar med Stoneman och Jack Burnham sätta på 78 för den första Wicket i 15,5 overs.
Stoneman, som fångades av Mullaney utanför Jake Ball, och Borthwick, som nådde sin nionde halvsekel av säsongen, sedan sätta på en andra vekling partnerskap av 53 som värdarna nådde slutet i en stark position.
Det innebar Notts Wicketkeeper Chris Read fortfarande kräver två uppsägningar för att bli den 26: e spelaren i historien för att nå 1.000.
Graham Onions hävdade att en fem-wicket drag för att hjälpa Durham har det bättre av dag ett mot Nottinghamshire.