Nozomi lahir dan dibesarkan di Akita, dan mulai menjadi model fashion di remaja. Doi memasuki adegan majalah di tahun 2000-an setelah ditemukan oleh seorang model berpengalaman, Emi Suzuki, yang memperkenalkannya pada majalah fashion Pinky pada akhir 2007. Majalah ini, Pinky, awalnya untuk Emi Suzuki, karena ia diciptakan untuk model populer, tapi Nozomi menjadi model fitur-fiturnya terutama setelah Maret 2008 ketika ia mendarat saja di sampulnya.

Setelah berhenti model fashion, ia telah menjadi model gravure, dan sesekali aktris sejak tahun 2008 ketika ia memainkan peran dalam film Setelan Tampan.

Doi telah mendarat kredit utama untuk iklan televisi banyak seperti majalah Goo (Proto Corporation), (Lotte) Fit itu, Esensial (Kao), FinePix (Fuji Film), Gaya Amo itu (Triumph), Oxy (Rohto), Kalori (Suntory) , Sokenbicha (Coca Cola), Jadi-bersih, dan Parco Willcom. Fit yang menjadi hit besar.

Doi sebagai model gravure, telah muncul di banyak majalah dan telah menjadi ikon gravure menonjol dari majalah Jump muda. Dia telah merilis 5 koleksi foto solo dan 2 DVD solonya sejak 2008, "Nozomi" (2008), "Sasaki Nozomi di Tenshi no Koi" (2009), "Non" (2009), "Prism" (2010), "Nozokimi" (2010), "'Nozomi' Mingguan muda Navigasi Premium DVD" (2008), "Dolly" (2009).

Doi juga bekerja untuk liga K-1 kickboxing dan Dream dicampur seni bela diri liga sejak 2009, berurusan dengan ribuan penggemar dari seluruh dunia. Doi bahkan bekerja sebagai penyiar utama untuk tahun baru K-1 itu yang ekstravaganza malam "Dynamite!" seri sejak 2009.