Diego Schwartzman från Argentina fick se sig besegrad med setsiffrorna 6–4, 7–5, 6–2.
– Naturligtvis gjorde jag några misstag, men jag är väldigt nöjd med hur jag tog mig an utmaningen och fortsatte, poäng efter poäng. Här är jag nu i semifinal. Det är jätteviktigt för mig. Det betyder allt, säger Nadal efter matchen.
Han vill inte heller göra någon stor sak över sin vänsterarm, som fick omvårdnad i början av tredje set.
– Fysiskt sett mår jag bra. I dag var en tung dag, väldigt hög luftfuktighet där ute. Jag är typen av spelare som svettas en del, och ibland under de här förhållandena är det tufft, säger han.
Nadal möter i sin åttonde US Open-semifinal italienaren Matteo Berrettini. Spanjoren vann hela turneringen 2010, 2013 och 2017. Han är också den ende av de tidigare mästarna som fortfarande är kvar, då både Roger Federer och Novak Djokovic har slagits ut.
I den andra semifinalen möts ryssen Daniil Medvedev och Grigor Dimitrov, Bulgarien. Dimitrov skrällde när han slog ut världstrean Roger Federer i sin kvartsfinal.