Nilsson tillhörde de stora hjältarna när Tre Kronor vann VM-guld i Danmark 2018, och har tillhört Ottawa de senaste två säsongerna.
Men något spel blir det inte den här säsongen, då Nilsson sedan en längre tid lider av hjärnskakningssymptom och är uppsatt på listan över långtidsskadade.
Det är även rutinerade slovaken Marian Gaborik, som också följer med i affären från Ottawa till Tampa Bay. Gaborik har inte spelat en match sedan säsongen 2017/18.
Rutinerad back går motsatt väg
I utbyte frigör Tampa Bay utrymme under lönetaket när man skickar rutinerade backen Brayden Coburn till Ottawa, tillsammans med forwarden Cedric Paquette och ett andraval i NHL-draften 2022.
I övrigt på den nordamerikanska transfermarknaden är det klart att Florida Panthers poängstarke forward Mike Hoffman har skrivit på ett tryoutkontrakt med St. Louis Blues.
NHL-säsongen startar den 13 januari.