Nugroho memulai kariernya di Badan Intelijen Negara (BIN) dengan tugas di tingkat daerah, berperan sebagai Agen Madya di Jawa Tengah.

Selain itu, Nugroho bertanggung jawab atas komunikasi strategis yang menjadi bagian penting dari operasi intelijen di bidang informasi.

Pada tahun 2020-2024, ia juga sempat menjabat sebagai Staf Ahli Menteri Pertahanan Bidang Politik, dimana terlibat dalam penyusunan kebijakan pertahanan negara, khususnya terkait aspek politik dan strategi keamanan nasional.