Нестеров начал заниматься баскетболом в спортивной школе №7 Ростова-на-Дону. Первые тренеры — Татьяна Павловна и Валерий Владимирович Малаховы. Следующим этапом карьеры был просмотр в клубе «Локомотив-Ростов», где на Алексея обратил внимание главный тренер юношеской команды Владимир Федорович Писарев. В 2010 году форвард стал победителем молодёжного чемпионата России в составе «Локомотива-Кубань», в 42 матчах набирая в среднем по 12,4 очка, 8,0 подбора, 2,5 передачи и 1,1 перехвата за 24.28 минуты.
В июле 2010 года стал игроком люберецкого «Триумфа»[1]. В 21 матче ПБЛ его средние показатели за 14,0 минуты составили 3,5 очка и 2,3 подбора.
В сентябре 2011 года Нестеров перешёл в красноярский «Енисей», подписав контракт по схеме «2+1»[2]. В декабре 2012 года, на правах аренды, перешёл в ростовский «Атаман» до окончания сезона 2012/2013[3].
В августе 2014 года подписал контракт с клубом «Спартак-Приморье»[4]. В составе команды стал бронзовым призёром Кубка России и серебряным призёром Суперлиги, а также был признал «Лучшим тяжёлым форвардом» чемпионата[5].
Перед началом сезона 2015/2016 подписал двухлетнее соглашение с «Автодором»[6]. В составе саратовского клуба Нестеров провёл 6 матчей в Единой лиге ВТБ, в которых его средняя статистика составила 2,7 очка, 0,5 передачи и 0,3 подбора за 5:21 минут. В 6 играх Еврокубка Нестеров в среднем набирал 3,7 очка и 1,5 подбора, 0,3 передачи и 0,2 перехвата за 8:58 минут.
В ноябре 2015 года был отдан в аренду в «Сахалин» до окончания сезона 2015/2016[7]. В 24 играх Нестеров набирал 7,6 очков, 4,7 подбора, 1,3 передача и 1 перехват в среднем за матч.
В июле 2016 года «Автодор» и Нестеров договорились о расторжении контракта, а в августе Алексей подписал новый договор с «Сахалином»[8].