Nagel syntyi Prahassa, Itävalta-Unkarissa, ja muutti Yhdysvaltoihinistaista perheensä mukana kymmenvuotiaana. Hän valmistui City College of New York vuonna 1923 ja väitteli tohtoriksi Columbia Universitystä vuonna 1930. Hän vietti koko akateemisen uransa Columbiassa, lukuun ottamatta yhtä vuotta (1966-1967ss) Rockefeller Universityä. Hänestä tuli Columbian professori vuonna 1967.
Nagelin pääteos The Structure of Science käytännössä perusti analyyttisen tieteen filosofian. Hän oli ensimmäinen joka ehdotti analyyttisten vastaavuksien (tai ”siltalakien”) asettamista eri tieteiden käyttämien termien välille, mikä poistaisi kaikki ontologiset sitoumukset, paitsi ne, joita kaikkein perustavimmat tieteet vaativat. Tässä teoksessa Nagel esitti kuvauksen teleologisesta selittämisestä syysuhteellisen eli kausaalisen selittämisen muotona.Nagel 1961, s. 398–446.
Gödel's proof selvitti Gödelin epätäydellisyysteoreemaa niille, jotka eivät tunteneet matemaattista logiikkaa.
Nagel toimitti julkaisuja Journal of Philosophy (1939-1956) ja Journal of Symbolic Logic (1940-1946).