Năm 1989, sau khi tốt nghiệp Trường Cảnh sát, Nguyễn Sơn Tuấn được phân công công tác tại Phòng Cảnh sát hình sự (nay là Phòng CSĐT tội phạm về TTXH - PC45) Công an tỉnh Cao Bằng.
Từng trải qua nhiều vị trí công tác, dù ở vai trò nào, Thượng tá Nguyễn Sơn Tuấn cũng đều hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao. Nhưng có lẽ tài chí và bản chất của người lính được thể hiện rõ hơn qua mỗi vụ án anh cùng đồng đội khám phá thành công.
Anh nhớ như in từng vụ án vì một lẽ đơn giản, nó gắn với những kỷ niệm khó quên trong đời làm án của mình. Cuối năm 2007, trên tuyến đường huyện Quảng Uyên - Trùng Khánh, tại những khu vực đường vắng, đèo dốc đã xảy ra một số vụ các đối tượng dùng hung khí chặn người đi đường đánh, cướp tài sản gây nhiều hoang mang, lo sợ cho quần chúng nhân dân.
Trước tình hình đó, anh đã cùng đồng đội không quản ngày đêm, nhanh chóng thu thập chứng cứ, tài liệu và áp dụng các biện pháp điều tra. Chỉ sau một thời gian ngắn, đã làm rõ và bắt được 6 đối tượng gây ra các vụ cướp trên.
Tháng 6/2010, tại Trạm Biên phòng Lũng Tung, Xuân Nội (thuộc Đồn Biên phòng Hùng Quốc) huyện Trà Lĩnh xảy ra vụ trộm cắp tài sản. Kẻ gian đã cạy cửa vào nhà lấy cắp hai khẩu súng AK và hơn 100 viên đạn. Ngay sau khi nhận được tin báo, anh đã cùng đồng đội tiến hành các biện pháp nghiệp vụ để điều tra. Đến ngày 1/9/2010, đã làm rõ và bắt giữ thủ phạm Hoàng Văn Thắm, thu hồi toàn bộ tang vật…
Hơn 20 năm gắn bó với công việc điều tra tội phạm, là khoảng thời gian anh đúc rút cho mình nhiều kinh nghiệm để đấu tranh với loại tội phạm nguy hiểm. Quan niệm của anh trong công tác điều tra tội phạm là phải "Kiên trì không nản chí, phải có tâm với công việc". Chính sự kiên trì, thận trọng trong công tác đã giúp anh phá nhiều vụ án tưởng chừng như bế tắc.
Với những thành tích đã đạt được trong công tác đấu tranh phòng chống tội phạm, đơn vị anh luôn là lá cờ đầu trong phong trào thi đua vì ANTQ. Chỉ tính riêng từ năm 2007 đến nay, qua thực hiện cuộc vận động "Học tập và làm theo tấm gương đạo đức Hồ Chí Minh - Công an nhân dân vì nước quên thân, vì dân phục vụ", cá nhân anh đã vinh dự được Bộ Công an, Tổng cục Cảnh sát tặng bằng khen 2 lần, UBND tỉnh tặng Bằng khen và Giám đốc Công an tỉnh khen thưởng 3 lần, nhiều năm đạt Chiến sỹ thi đua cơ sở.
Tại hội nghị tổng kết 4 năm thực hiện cuộc vận động "Học tập và làm theo tấm gương đạo đức Hồ Chí Minh" giai đoạn 2007- 2010 do Ban chỉ đạo thực hiện cuộc vận động của tỉnh Cao Bằng tổ chức, thêm một lần nữa, Thượng tá Nguyễn Sơn Tuấn, Phó trưởng Phòng CSĐT tội phạm về TTXH Công an tỉnh Cao Bằng đã vinh dự được UBND tỉnh tặng bằng khen