Nel 1776, non appena laureato, ricevette la carica di chirurgo sostituto dell'Ospedale di Santa Maria degli Innocenti a Firenze. Dopo aver assolto questo impegno con grande applicazione, ottenne dal granduca Pietro Leopoldo l'autorizzazione a viaggiare per l'Europa, insieme ad altri medici quali Felice Fontana, Giovanni Fabbroni e Giorgio Santi, con lo scopo di apprendere le nuove tecniche chirurgiche che erano in via di perfezionamento. Fece quindi tappa sia in Francia che in Inghilterra. Una volta tornato in Italia fu chiamato a ricoprire il posto di Lettore e Dimostratore d'Operazioni Chirurgiche. Nel 1780 iniziò a lavorare come chirurgo nell'Ospedale vecchio di San Giovanni di Dio. Prese il posto di Natale Carloni. Nel 1790 il padre, Angelo Nannoni mancò, e il granduca Pietro Leopoldo, appena appresa la notizia, lo designò come erede del posto paterno di Lettore e dimostratore d'Operazioni chirurgiche presso l'Arcispedale di Santa Maria Nuova. La sua attività di chirurgo e scrittore fu interrotta dal sopraggiungere della morte, che lo colpì il 14 agosto 1812, all'età di 63 anni.