Szegényparaszt családból származott. Apja uradalmi cseléd, később vármegyei tisztiszolga volt. Elemi iskoláit Kaposvárott és Pécsett végezte, az ötödik elemi után szülei beíratták a kaposvári Magyar Királyi Állami Főgimnáziumba, ahol négy és fél osztályt végzett el. 1912 februárjától géplakatos mesterséget tanult, 1914 februárban kapta meg a segédlevelét. Mint segéd Diósgyőrött és Kaposvárott dolgozott. 1914-ben beiratkozott a Kaposvári Felsőkereskedelmi Iskolába. 1915 májusában besorozták katonának és Olaszországba, majd az orosz frontra vezényelték. 1916 júliusában fogságba esett, Szibériába került, ahol 1918 márciusáig egy lágerben élt. 1918-ban belépett az Oroszországi Kommunista Párt Magyar Csoportjába, majd harcolt a Vörös Hadseregben.1921 után hazatért Magyarországra, Kaposváron élt, és a szociáldemokrata pártban tevékenykedett, 1925-ben azonban kizárták a pártból. 1928-ban Bécsbe, majd két évvel később Moszkvába emigrált, és egészen 1944-ig ott tartózkodott. A Szovjetunióban a moszkvai Agrártudományi Intézet, majd a Központi Statisztikai Intézet munkatársa, a háború alatt pedig a moszkvai rádió magyar nyelvű adásait szerkesztette. 1944 októberében tért haza a Szovjetunióból, és jelentős szerepet vállalt a Magyar Kommunista Párt megszervezésében. 1944. december 22-én az Ideiglenes Nemzetgyűléstől földművelésügyi tárcát kapott, amit 1945 novemberéig viselt. Eközben végrehajtotta az 1945 márciusában meghirdetett földreformot. Ellenezte az erőszakos államosító elképzeléseket, békés átmenetet képzelt el a szövetkezetesítés terén. 1945. november 15-től 1946. március 20-ig belügyminiszter. A politikust 1949 őszén kizárták a két baloldali párt egyesítéséből létrehozott Magyar Dolgozók Pártja (MDP) Politikai Bizottságából, de egy évvel később, mint élelmezési miniszter visszatérhetett a hatalomba, majd 1952-ben miniszterelnök-helyettes lett. Sztálin halála után, az 1953 júliusában megalakuló kormány új miniszterelnökeként az életszínvonalat növelő intézkedéseket léptetett életbe, az erőszakos iparosítás helyett a mezőgazdaság fejlesztését támogatta, részleges amnesztiát hirdetett, utasítást adott az internálótáborok bezárására, és rehabilitáltatta a politikai elítélteket. Megszakításokkal 1948 és 1956 között a budapesti Közgazdasági Egyetemen is tanított. Rákosi 1954-ben a párt kongresszusán jobboldali elhajlással vádolta meg. 1955-ben a Központi Vezetőség határozatának bírálata miatt kizárták a pártból, azonban a közvélemény szimpátiájának visszanyerése érdekében az MDP 1956. október 13-án a politikus visszavételéről döntött.
1956. október 23-án kezdetben nem támogatta a tüntető ifjúság követeléseit, az aznap tartott mérsékelt hangvételű beszéde kifejezetten csalódást jelentett a tűntető tömeg számára. Mivel a népszerű politikus kellően mérsékeltnek tűnt, másnap az MDP Központi Vezetősége őt ültette a miniszterelnöki székbe, hogy megnyugtassa a felkelő tömegeket. Nagy október 27-ig aktívan nem vett részt a napi politikában, így a szovjet bevonulásra, a kirobbanó utcai harcokra sem volt ráhatással. Október 27-én azonban a szovjet csapatok kivonásáról kezdett tárgyalását, az erélyes fellépésének köszönhetően, siker koronázta. Október 28-tól Nagy intézkedései mind radikálisabbá váltak, ennek során október 30-án eltörölte a kötelező beszolgáltatás rendszerét, feloszlatta az Államvédelmi Hatóságot, megszüntette az egypártrendszert, négypárti koalíciós kormányt szervezett, és az október 23-tól zajló eseményeket forradalomként értékelte. Október 31-én bejelentette, hogy Magyarország semleges államként kilép a Varsói Szerződésből, ehhez számos kommunista ország és nagyhatalom támogatását próbálta megszerezni. A másodszor bevonuló Vörös Hadsereg november 3-án megszállta a fővárost. A miniszterelnök hiába intézett rádióbeszédet a világ számára, a forradalom elbukott a szovjet katonai túlerővel szemben. Nagy Imre november 4-én a jugoszláv követségre menekült, ahol megpróbálták lemondásra bírni Kádár János ellenkormánya javára. Miután Nagy erre nem volt hajlandó, a romániai Snagovba internálták, ahol az 1957 áprilisáig fogva tartották.
1958. június 15-én a Nagy Imrével és társaival szemben indított büntetőper I. rendű vádlottjaként jogerősen halálra ítélték.
Eredetileg a Kisfogház udvarán hantolták el, majd 1961-ben temették el az Új Köztemetőben.
HU ÁBTL 3.1.9 – V-150000/56
HU ÁBTL 3.1.9 – V-150000/73
HU ÁBTL 3.1.9 – V-150000/85
HU ÁBTL 3.1.9 – V-150000/90
HU MNL OL XX-5-h – V-150000 – 003/1958
HU MNL OL XX-5-h – 003/1958 –V-150000/36
HU MNL OL XX-5-h – 003/1958 –V-150000/41
HU MNL OL XX-5-h – 003/1958 –V-150000/73
HU MNL OL XX-5-h – 003/1958 –V-150000/85
HU MNL OL M-KS 288.f. – 4/14/1. öe.