Od września 2017 roku dyrektor muzyczny Teatru Wielkiego - Opery Narodowej.
Pełni także funkcję jednego z głównych dyrygentów Royal Philharmonic Orchestra w Londynie, z którą występował podczas licznych tournée koncertowych po Szwajcarii, Turcji, Armenii, a także wielokrotnie w Anglii, gdzie bardzo pochlebnie przyjęta została m.in. seria koncertów z utworami Szostakowicza. Jest również dyrektorem orkiestry Sinfonia Helvetica oraz festiwalu Musique & Amitié w Szwajcarii.
Absolwent poznańskiej Akademii Muzycznej w klasach: dyrygentury Witolda Krzemieńskiego i Stefana Stuligrosza, kompozycji Floriana Dąbrowskiego i skrzypiec Jadwigi Kaliszewskiej. Po wygraniu konkursu na stypendium doktoranckie wyjechał do USA, gdzie doskonalił swoje umiejętności w Eastman School of Music oraz w Tanglewood pod kierunkiem m.in.: Leonarda Bernsteina, Seiji Ozawy, Ericha Leinsdorfa i Igora Markevitcha. Był także asystentem Kurta Masura w Filharmonii Nowojorskiej. Jego międzynarodowa kariera rozpoczęła się, kiedy wygrał Międzynarodowy Konkurs Dyrygencki im. Ernesta Ansermeta w Genewie, zdobywając również wszystkie nagrody specjalne, w tym: Grand Prix Patek Philippe, Rolex Prize, Swiss Prize i American Patronage Prize. W Bazylei uhonorowany został Europäische Förderpreis für Musik dla Europejskiego Muzyka Roku.
Laury te zapoczątkowały jego współpracę z czołowymi europejskimi orkiestrami, m.in. w: Londynie, Paryżu, Rzymie, Mediolanie, Turynie, Palermo, Berlinie, Brukseli, Madrycie, Lizbonie, Genewie, Zurychu, Luksemburgu, Monte Carlo, Sztokholmie, Oslo, Helsinkach, Kopenhadze, a także w Montrealu, Vancouver, Ottawie, Quebecu, Toronto, Chicago, Baltimore, Cincinnati, Buffalo, San Diego, Jerozolimie, Tel Awiwie, Tokio, na Taiwanie i w Hongkongu. W Szwajcarii kierował Orkiestrą Symfoniczną i Operą w Biel, w Kanadzie – Orkiestrą w Edmonton, w Niemczech – Orkiestrą Radiową w Kaiserslautern, w Polsce – Orkiestrą Teatru Wielkiego - Opery Narodowej, a z Narodową Operą Walijską odbył tournée po Anglii.
Prowadził liczne przedstawienia m.in. w Monte Carlo, Szwajcarii, Niemczech, Polsce, Anglii i Szwecji, we Włoszech oraz w USA i Kanadzie, dyrygując takimi operami, jak: Wesele Figara, Don Giovanni, Uprowadzenie z seraju, Così fan tutte i Czarodziejski flet Mozarta, Cyrulik sewilski, Semiramida Rossiniego, Fidelio Beethovena, Carmen Bizeta, Kniaź Igor Borodina, Halka i Straszny dwór Moniuszki, Otello, Don Carlos, Rigoletto i Simon Boccanegra (premiera polska)Verdiegooraz Madame Butterfly, Cyganeria, Turandot,Tosca Pucciniego.
W 2006 roku otrzymał znakomite recenzje na Maifestspiele w Wiesbaden za poprowadzenie opery Andrea Chénier Giordana w reżyserii Mariusza Trelińskiego (koprodukcja Teatru Wielkiego - Opery Narodowej z Plácido Domingo i Operą Waszyngtońską). W 2017 roku zadyrygował w Teatrze Wielkim - Operze Narodowej premierą Goplany Żeleńskiego; spektakl ten zdobył operowego Oscara (International Opera Award) w kategorii „dzieło odkryte na nowo”, wygrywając z tak prestiżowymi teatrami, jak: mediolańska La Scala, Teatro Regio di Torino czy Komische Oper Berlin.
Występował z takimi artystami, jak: Martha Argerich, Vladimir Ashkenazy, Yefim Bronfman, Augustin Dumay, Leon Fleischer, Stephen Hough, Anne-Sophie Mutter, Midori, Garrick Ohlsson, Maria João Pires, Mścisław Rostropowicz, Henryk Szeryng, Pinchas Zukerman, Krystian Zimerman oraz z tej miary śpiewakami, co: Janet Baker, Kathleen Battle, Wilhelmenia Fernandez, Ben Heppner, Marilyn Horne, Kristjàn Johannsson, Gwyneth Jones i Anja Silja.
Bogata i wysoko ceniona jest jego dyskografia powstała dla polskich i zagranicznych wytwórni. Paryski Diapason uznał płytę z Marthą Argerich i Sinfonią Varsovią za indispensable („nieodzowną”), a jej ponowne wydanie uzupełnione historycznym nagraniem Artura Rubinsteina nagrodzono Fryderykiem. Płyta nagrana z Sinfonią Varsovią z polską muzyką XIX wieku otrzymała status Płyty Roku, nominację do Fryderyka oraz Brązowy Dzwon w Singapurze. „American Record Guide” uznał nagranie Koncertu skrzypcowego Franka Martina z Bieler Symphoniker jako „absolutnie najlepsze”. Koncerty Chopina z Januszem Olejniczakiem i Sinfonią Varsovią otrzymały nagrodę Fryderyka i zostały Płytą Roku, CD z Sinfonią Varsovią i Stanisławem Drzewieckim uzyskała status Złotej Płyty i nominację do Fryderyka, zaś CD z muzyką Malcolma Forsytha uhonorowano kanadyjską Juno Award. Jeden z krytyków angielskich zachwycając się nagraniem arii Pucciniego i Verdiego z Joanną Kozłowską i Filharmonią Poznańską, dodał, że „bardzo wrażliwi na wymagania Verdiego i Pucciniego, orkiestra i dyrygent są w nadzwyczajnej formie”. Nagranie opery Weilla z Anją Silją i SWR Rundfunkorchester Kaiserslautern zdobyło dwie Classical Internet Awards oraz uznano je za „najlepsze nagranie Siedmiu grzechów głównych”, „jedną z wielkich płyt roku”, „wspaniałe nagranie, po prostu cudowne”. Londyński „Gramophone” ocenił nagranie Suity tanecznej Bartóka z London Symphony jako „nadzwyczajne”. Wśród wspólnych dokonań fonograficznych Grzegorza Nowaka z Royal Philharmonic Orchestra znajdują się: III Symfonia „Szkocka” i IV Symfonia „Włoska” Mendelssohna, V Symfonia Szostakowicza, Obrazki z wystawy Musorgskiego, symfonie VI-IX Dvořáka, albumy ze wszystkimi symfoniami Schumanna, Brahmsa i Czajkowskiego oraz utwory kompozytorów polskich: Krzysztofa Pendereckiego, Witolda Lutosławskiego, Karola Szymanowskiego, Pawła Kleckiego i Mieczysława Karłowicza.