2010 wechselte Tim Nothdurft vom VfL Pfullingen zur JSG Balingen-Weilstetten. Dort durchlief er von der C-Jugend bis zur A-Jugend alle Jugendmannschaften. 2016 feierte er mit der A-Jugend den Süddeutschen Meistertitel. Schon während seiner A-Jugendzeit bekam er Einsatzzeiten in der 2. Mannschaft des HBWs in der 3. Liga. Vereinzelt durfte er auch schon in der Profimannschaft mit trainieren. 2016/2017 spielte er seine 1. Saison in der DKB Handball-Bundesliga und stand fest im Kader der 1. Mannschaft in der Bundesliga. Ab der Saison 2022 spielte Tim Nothdurft beim Bergischen HC in der Handball-Bundesliga. Im Sommer 2024 wechselte er zu den Rhein-Neckar Löwen.
Parallel dazu war Tim mit der Jugend- und Juniorennationalmannschaft unterwegs. In dieser Zeit absolvierte er 49 Länderspiele. 2016 holte er mit der Juniorennationalmannschaft die Silbermedaille bei der Europameisterschaft in Dänemark. Bei der U21-WM in Algerien im Sommer 2017 belegte Tim mit dem Team den 4. Platz. 2023 gab er sein Debüt in der A-Nationalmannschaft.