Nagel, Nové Mesto nad Váhom'da (şimdi Slovakya'da, daha sonra Vágújhely'de ve Avusturya-Macaristan İmparatorluğunun bir parçası) doğdu. Annesi Frida Weiss, yakınlardaki Vrbové (veya Verbo) kasabasındandı. Ailesiyle birlikte 10 yaşında Amerika Birleşik Devletleri'ne göç etti ve 1919'da ABD vatandaşı oldu. 1923'te City College of New York'tan bir lisans derecesi aldı ve 1931'de Columbia Üniversitesi'nden ölçüm kavramı üzerine bir tezle doktorasını aldı. Rockefeller Üniversitesi'ndeki bir yılı (1966-1967) hariç, tüm akademik kariyerini Columbia'da geçirdi. 1955'te orada ilk "John Dewey Felsefe Profesörü" oldu.[3] Daha sonra 1967'den 1970'te emekli olana kadar Üniversite Profesörlüğü yaptı. Emekli olduktan sonra da ders vermeye devam etti. 1977'de Ulusal Bilimler Akademisi'ne seçilen birkaç filozoftan biriydi.
Çalışmaları, geometri ve olasılık, kuantum mekaniği ve indirgeyici ve tümevarımlı bilim teorilerinin durumu gibi matematiksel alanların felsefesiyle ilgiliydi. Bilimin Yapısı (1961) adlı kitabı, analitik bilim felsefesi alanını fiilen başlattı. Farklı alanlardaki farklı açıklama türlerini açıkladı ve bilimsel yasaların veya açıklamaların doğasını birleştirme girişimlerine şüpheyle yaklaştı. Farklı bilimlerin terimleri arasında analitik eşdeğerlikler (veya köprü yasaları) öne sürerek, en temel bilimin gerektirdiklerinin dışındaki tüm ontolojik taahhütlerin ortadan kaldırılabileceğini ilk öneren oydu. Ayrıca sosyal bilimlerin bilimsel olduğu ve doğa bilimleriyle aynı standartları benimsemesi gerektiği görüşünü de savundu.
Nagel, 1934'te CCNY öğretmeni Morris Raphael Cohen ile Mantığa Giriş ve Bilimsel Yöntemi adlı eseri yazdı. 1958'de James R. Newman, Gödel'in ispatıyla, Gödel'in eksiklik teoremini matematiksel mantık konusunda iyi eğitilmemiş kişilere açıklayan kısa bir kitap yayınladı. Journal of Philosophy (1939-1956) ve Journal of Symbolic Logic (1940-1946) dergilerinin editörlüğünü yaptı.
Kamusal bir entelektüel olarak, paranormal iddialara şüpheci bir yaklaşımı destekledi ve 1976'da WV Quine gibi diğer 24 önemli filozofla birlikte Şüpheci Soruşturma Komitesi'nin ilk sponsorlarından biri oldu. Komite, Nagel'in bilimsel şüphecilik nedenine yaptığı katkılardan dolayı ölümünden sonra onu "Şüpheciler Pantheonu"na ekledi.[4][5][6] Nagel bir ateistti.[7]
New York'ta öldü. İki oğlu vardı, Alexander Nagel (Wisconsin Üniversitesi'nde matematik profesörü) ve Sidney Nagel (Chicago Üniversitesi'nde fizik profesörü).
Nagel'in doktora öğrencileri arasında Morton White, Patrick Suppes, Henry Kyburg, Isaac Levi, Kenneth Schaffner ve Sidney Morgenbesser bulunmaktadır.