Santos przez całą swoją karierę był związany z Botafogo. Zadebiutował w 1948 roku, przez 16 lat gry w zespole "Fogão" rozegrał 723 mecze i wygrał międzyinnymi 4 mistrzostwa stanu Rio de Janeiro. Jednak największe sukcesy odnosił z reprezentacją, w której zadebiutował w 1949 roku. Zagrał w niej w 75 meczach i miał bardzo duży wpływ na zdobycie Mistrzostwa Świata w 1958 i 1962 roku.
Nilton Santos był uważany za jednego z najbardziej ofensywnie grających lewych obrońców w historii piłki nożnej. Ze względu na swoją ogromną wiedzę był nazywany przez kolegów i kibiców "Piłkarską Encyklopedią". W ostatnich latach życia zmagał się z chorobą Alzheimera. W sobotę trafił do szpitala w wyniku zapalenia płuc.
Zmarł wczoraj w wieku 88 lat.