2004年,11岁的宁泽涛成为河南省体工二大队运动员,2007年,14岁的宁泽涛进入海军游泳队,师从国家级教练、海军游泳队队长叶瑾少将。
2009年,济南全运会后,宁泽涛因为伤病原因放弃了混合泳项目,开始专攻短距离自由泳,就是这一次被迫的转行,让中国泳坛冉冉升起了一颗希望之星。2013年4月,全国游泳冠军赛男子100米自由泳决赛中,宁泽涛以48秒60的成绩打破了由陈祚保持的48秒73的中国纪录。4月7日,4月7日的50米自由泳决赛中,宁泽涛再度荣获冠军,收获本次大赛的第二枚金牌。9月8日,与第十二届全运会男子100米自由泳中,宁泽涛以改写亚洲纪录的48秒27获得男子100米自由泳金牌。夺冠后的宁泽涛一见到教练叶瑾,就摘下自己的金牌,挂到她的脖子上,并和教练相拥庆祝,表示感谢。叶瑾一时间热泪盈眶。继8日以改写亚洲纪录赢下“飞鱼大战”后,宁泽涛9日再度斩获一项亚洲纪录。他在50米自由泳预赛中以21秒91的成绩刷新亚洲纪录。10月13日,在天津举行的第六届东亚运会男子100米自由泳决赛中,宁泽涛获得冠军。14日,又在男子50米自由泳决赛中夺得金牌。10月26日,在安徽黄山举行的第六届全国游泳锦标赛中,宁泽涛首次尝试50米蝶泳,在预赛和决赛中均一路领先,最终以24秒13的成绩夺得冠军。
2014年6月,作为军人出战国际军体第46届游泳锦标赛,并于比赛首日摘得男子50米自由泳金牌。次日进行的男子100米自由泳决赛中,宁泽涛又夺得金牌,并打破该项目国际军体纪录。9月,在仁川亚运会男子50米自由泳预赛中,宁泽涛以21秒95刷新了亚运会纪录。次日在男子4×100米自由泳接力决赛中,与,余贺新、林永庆、孙杨组成的中国队横扫日本与韩国,夺得金牌并打破亚洲纪录,成绩是3分13秒47。25日,在男子100米自由泳决赛中在夺得一金,并以47秒70的成绩成为首个游进48秒的黄种人。26日,在男子4x100混合泳接力比赛中,与徐嘉余、李响、李朱濠组成的中国队实现大逆转,最终力压日本队夺得金牌,宁泽涛在该届亚运会上共收获4金。10月17日,在男子100米自由泳比赛中,以47秒65的成绩夺冠,并打破自己保持的亚洲纪录。
2015年2月, CCTV体坛风云人物颁奖典礼在北京万事达中心盛大开幕,宁泽涛荣获年度最佳男运动员奖。8月5日,在俄罗斯喀山进行的2015年世界游泳锦标赛,宁泽涛以48秒13的成绩获得小组第一,总成绩名列第二,从而成功晋级明天的决赛。宁泽涛成为世界游泳锦标赛自1973年举办以来,第一位杀入男子100米自由泳决赛的亚洲选手。48秒13距离个人最好成绩还有0.5秒左右的差距。6日,在备受瞩目的男子100米自由泳决赛中,宁泽涛以47秒84夺得冠军,获得本人首枚世锦赛金牌,也创造了亚洲游泳的历史。这是亚洲选手第一次在该项目获得世界大赛金牌,宁泽涛完成了中国体育一项新的突破,他的夺冠堪比2004年雅典奥运的刘翔。10月7日,在韩国闻庆举办的第六届世界军人运动会7日进入游泳比赛第一日。宁泽涛在当日晚18时06分进行的男子50米自由泳比赛中以22秒35的成绩夺冠。12月,被新华社体育部评为2015年中国十佳运动员。
2016年4月,钜派杯全国游泳冠军赛暨里约奥运选拔赛在广东佛山继续进行,男子100米自由泳半决赛,代表海军出战的宁泽涛,以47秒96的成绩列总排名第一,轻松闯进决赛。