Nuno Santos speelde in de jeugd voor CD Trofense, FC Porto, Padroense, Rio Ave en SL Benfica. Op 30 augustus 2014 maakte hij zijn opwachting voor Benfica B in de Segunda Liga tegen Sporting Covilhã.[3] Op 14 december 2014 maakte de vleugelspeler zijn eerste competitietreffer tegen SC Braga B.[4] Hij eindigde het seizoen 2014/15 met een totaal van acht doelpunten in zesendertig competitieduels. Op 11 september 2015 debuteerde Nuno Santos voor de hoofdmacht in de Primeira Liga tegen CF Os Belenenses. Hij viel na 72 minuten bij een 6–0 voorsprong in voor Nicolás Gaitán.[5]