Rengeteg társához hasonlóan az ő sorsa is előre megíratott a motorversenyzés vaskos történelemkönyvében, igaz, édesapja és nagybátyja még kerékpárosként szelte a századforduló Itáliájának útjait: a testvérpár közül Giuseppe, a szóban forgó nagybáty bizonyult sikeresebbnek, aki számtalan alkalommal nyerte meg az olasz bajnokságot, és nagy hatással volt a srácra. Az ébredő autós világ először tizenkét évesen babonázta meg a kis Taziót, aki 1904-ben Bresciában látogatott ki első versenyére. Nem sokkal ezután példaképnek tartott nagybátyja megtanította motorozni, és a benzingőz annyira a fejébe szállt, hogy egy éjszaka ellopta apja autóját, amire később így emlékezett: „Tizenhárom éves voltam, de nem mentem többel, mint 30 km/h…”
Ami a versenyzést illeti, 1915-ben szerezte meg motorokra szóló jogosítványát, de élesben nem igazán sikerült bizonyítania rátermettségét, hiszen minden életerős fiatalemberre szüksége volt az Európát szépen lassan beterítő Nagy Háborúban. Konkrét fegyveres harcokban nem vett részt, felettesei viszont tudhattak valamit, hiszen orvosi, és teherautók vezetését bízták rá. Egy alkalommal azonban, amikor lehajtott az útról, a vele utazó tiszt ráförmedt: „Hallgass rám: felejtsd el a vezetést, ezt a munkát nem neked találták ki.” Néhány évvel később kiderült, mekkorát tévedett.
A világháború után megházasodott, és két fia született, magánélete mellett pedig egyre nagyobb babérokra tört a motorversenyzés terén. A sorozatos győzelmek után 1925-ben érte el legnagyobb sikerét: egy 350 köbcentis Bianchival megnyerte az Európa bajnokságot. A kétkerekűek mellett a négyeseket sem vetette meg, noha a komolyabb sikerek elkerülték, egy szomorú esemény miatt óriási lehetőséget kapott az élettől: Antonio Ascari az 1925-ös Francia Nagydíjon, Monthléryben életét vesztette, Vittorio Jano, az Alfa Romeo vezetője pedig felajánlotta az ülést Nuvolarinak. Monzára készülve viszont balesetet szenvedett, ahol megsértette a hátát, Jano így lemondott róla, és 1929-ig nem is próbálkozott a visszahívásával. A sérülés nem akadályozta meg abban, hogy alig két héttel később ismét a Bianchira pattanjon, ahol kötéssel a testén megnyerte a Nemzetek Nagydíját.
1927-re lassan, de biztosan eljutott arra a pontra, hogy eldöntse: komolyabban szeretne az autózással foglalkozni. Ennek érdekében négy Bugattit vásárolt a Scuderia Nuvolari számára, melyből egyet-egyet Achille Varzinak és Cesare Pastorénak adott. Első komolyabb sikerét az 1928-as Tripoli Nagydíjon érte el, az Alessandriában rendezett versenyen aratott győzelmét pedig az edzéseken halálos baleset szenvedett Pietro Bordinónak ajánlotta. 1929 nem hozott számára sok sikert, megromlott a viszonya Varzival és több autót is kipróbált, de nem sikerült a győztesek útjára találnia. Egy évvel később viszont a tehetség utat tört magának, és a korábban elszalasztott lehetőség ismét rátalált: Vittorio Jano leigazolta őt az Alfa Romeóhoz.
A debütálás nem is lehetett volna szebb: megnyerte hazája egyik legrangosabb közúti versenyét, a Mille Migliát. Ráadásul nem is akárhogyan: elsőként lépte át a 100 km/h-s átlagsebességet, sőt, a vezetést is tanítani való, és azóta is vitatott körülmények között sikerült átvennie. Az utolsó kilométereken még Achille Varzi vezetett, ő azonban lekapcsolta fényszóróit, a mit sem sejtő rivális így nem vette észre, ahogyan Nuvolari elmegy mellette, és mosolyogva megnyeri a versenyt. A legenda szerint ebben az évben történt az is, hogy az észak-írországi RAC Tourist Trophy-n megállt egy hentes előtt – melynek ablakát egy riválisa törte be nem sokkal korábban – kivett egy szelet sonkát, majd tovább hajtott. Nem csak a pályán, azon kívül is megcsillogtatta képességeit: amikor Enzo Ferrari retúrjegyet vett neki a Targa Florióra, így fordult a csapatvezetőhöz: „Milyen furcsa üzletember vagy… mi lesz, ha egy koporsóban hoznak vissza?”
A motorokkal 1930-ban számolt le, a Lario Trophy-n kategóriája legjobbja lett a 350-es Bianchival, ráadásul összetettben is az 500 köbcentisek előtt végzett, a leggyorsabb kört megfutva. 1931-ben egyre feljebb tört az autós ranglétrán, a Targa Florio mellett az Olasz Nagydíjon és a Coppa Cianón is győzni tudott. Egy évre rá karrierje egyik legsikeresebb szezonját futotta: megnyerte Grand Prix-szezon két legfontosabb versenyét, az Olasz és Francia Nagydíjakat, így bajnok lett a P3-as Alfával. A Targa Florióra a vele utazó szerelő így emlékezett: „A verseny előtt elmondta, hogy amikor elkiáltja magát vezetés közben, húzzam össze magam és kuporodjak az autó aljára. Mindezt azért, mert ha túl gyorsan érkezett egy kanyarba, lejjebb kellett vinni az autó súlypontját. Mivel folyamatosan kiabált, az egész versenyt lent kellett töltenem.”
Ez év áprilisában komoly elismerésben részesült, ráadásul nem is a sportszakma részéről: Gabriele D’Annunzio, egy híres olasz irodalmár idoljának tekintette Nuvolarit, ezért egy, a pilóta monogramjával ellátott, arany teknőst formázó jelvénnyel ajándékozta meg őt, a következő szavak társaságában: „A leglassabb állat a világ leggyorsabb emberének.” Ezt a kis emléket Tazio nagyon kedvesen fogadta, később a versenyoverálján is viselte kabalaként. Persze nem csak a művészet képviselői, a politika is felfigyelt sikereire: Olaszország vezetője, Benito Mussolini Rómába hívta a „Repülő Mantovait”, hogy együtt mosolyogjanak a fényképészek masináiba egy P3-as volánja mögött.
Az 1933-as szezon győzelmei mellett (elég csak a Mille Migliára és Le Mansra gondolni) leginkább a Tripoli Nagydíjat átszövő bundaügyről maradt emlékezetes: a verseny szervezői nyereményjátékkal szerettek volna nagyobb felhajtást csinálni a futamnak. Az alapkoncepció annyit takart, hogy bárki vásárolhatott a 12 lírás sorsjegyből, majd a 30 szerencsés nevét kihúzták ezek közül, akihez rendeltek egy-egy versenyzőt. Természetesen az ünnepelhetett a végén (azaz a 3 millió lírás fődíjnak), akinek a versenyzője diadalmaskodott. Igen ám, de Nuvolari, Varzi és Borzacchini lepaktált a nevükhöz kapcsolódó játékosokkal, hogy bármelyikük nyer, a pénz hatfelé oszlik majd. A diadalt Varzi szerezte meg, aki pénzfeldobással döntött Nuvolarival arról, kié is legyen a Tripoli Nagydíj trófeája. Az ominózus 24 órás verseny sem telt el esemény nélkül: már két körrel vezetett a Nuvolari/Sommer páros, amikor az Alfa üzemanyagtankja szivárogni kezdett. Az olaszok egy huszárvágássál oldották meg a problémát - egy rágógumival tömték be a sérült részt.
1934-ben a karrierjét nem igazán kímélő balesetek ismét megmutatták, hogy az autósport veszélyes üzem: Alessandriában lábát törte, amikor egy fának ütközött, de annyira unatkozott a kórházban, hogy leadta nevezését az avusi versenyre. Annak érdekében, hogy a sérült végtagot jobban kíméljék, szerelői a jobb oldalra tették át az Alfa kuplungját, az olasz így tudott az ötödik helyen végezni. Év végén olyan hírek is felröppentek, hogy a kor egyik legjobb versenyzője a nagy rivális Auto Unionhoz igazol, de a németek választása végül Varzira esett. Ennek köszönhetően 1935-ben, a nürburgringi Német Nagydíjon akkora pofont adott az otthon versenyző autógyáraknak, amit az utókor Tazio legnagyobb győzelmeként emleget.
Több mint 300 ezer néző látogatott ki az Eifel-hegység lankáira, hogy néhány óra elteltével a náci dicsőségért versenyző Mercedes vagy Auto Union valamelyik versenyzőjének tapsoljanak a célban. Nem csak a hazai pálya játszott a kezükre, hanem az Alfánál több mint 100 lóerős teljesítménytöbblettel rendelkező gépeik miatt is első számú esélyeseknek voltak kikiáltva. Nuvolari nem kezdte jól az esős versenyt, a rajtnál a harmadik, majd az elrontott kiállása után egészen a hatodik helyig csúszott vissza. Zsenialitását jól mutatja, hogy az utolsó kör kezdetén már a második pozícióban hajtott, 35 másodperces hátránnyal von Brauchitsch Mercedese mögött. A német elrongyolódott gumijai miatt azonban tehetetlen volt Nuvolarival szemben, aki megnyerte a versenyt. A Scuderia Ferrari Alfájában nem is arathatott volna szebb sikert: a Zöld Pokolban, többszázezer őrjöngő német előtt, valamint nyolc szomorú Ezüstnyíl-pilótát megelőzve a célban. Két évtizeddel később mintha láttunk volna hasonló produkciót ugyanezen a helyszínen, nem igaz?
1936-ban már kevesebb sikert aratott, hiszen Tripolira készülve gerincsérülést szenvedett (a kórház légköre ismét barátságtalan lehetett, hiszen taxival szökött el onnan), a magyarok viszont örökre a szívükbe zárták: a budapesti Népligetben, az első, és ötven évig az utolsó Magyar Nagydíjon a második sorból rajtolva 14 másodpercet vert Caracciolára, Achille Varzinak pedig összesen két kört adott. Európa mellett az Egyesült Államokba is átruccant, ahol megnyerte a Roosevelt Racewayen rendezett Vanderbilt Kupát. 1937-re az Alfa Romeók egyre kevésbé tudták felvenni a küzdelmet a német autókkal, melyet Nuvolari is megelégelt, így a következő szezon elején otthagyta a csapatot – ehhez persze a Pauban elszenvedett sérülése is hozzájárult. 1937 karrierje hanyatlása mellett személyes tragédiája miatt is a legrosszabbak közé tartozott: június 27-én elvesztette idősebbik fiát, aki szívizomgyulladás miatt hunyt el Mantovában.
1938-ban (az elhunyt Bernd Rosemeyer helyén) így az Auto Union pilótája lett, és két győzelmet aratott, Monzában és Doningtonban. A GP-korszak legromantikusabb korszaka 1939-ben, a második világháború kitörésével véget ért, és már tartottak a harcok, amikor Nuvolari szeptember 3-án megnyerte a Belgrádi Nagydíjat - az utolsót az Auto Unionnak, hiszen a német gyártó 1945 után nem tért vissza a versenypályákra. A csatazaj elültét követően leporolták a repeszek és ágyútöltetek elől gondosan elrejtett versenyautókat, de Nuvolari felett elszállt az idő: már 53 éves volt, és inkább kevesebb, mint több sikerrel állt rajthoz a posztháborús versenyeken. Ráadásul ismét gyászolt a család, hiszen második, immár egyetlen fiát is elvesztette – Alberto Nuvolari 18 éves volt.
Az öregedő zsenit kora és a tragédiák azonban nem akadályozták meg abban, hogy emlékezetes pillanatokat hagyjon ránk: a torinói Coppa Brezzin a vezető helyről állt a bokszba, kormánykerekét lengetve és csak a kormányrudat forgatva, utolsó Mille Migliáján, 1948-ban pedig az erős szél miatt elhagyta autója motorháztetejét, amelyet így konstatált: „Így sokkal jobb! A motor több hűtést kap majd!” Szerelői, és maga Enzo Ferrari is hiába kérlelte, hogy fejezze be a versenyt, hajthatatlan maradt, mígnem a meggyötört felfüggesztése felmondta a szolgálatot. A Commendatore ezt mondta neki: „Fel a fejjel, Tazio, jövőre a tiéd lesz!” A mantovai azonban hozzá méltó módon válaszolt: „A mi korunkban már nincs sok ilyen nap, mint a mai, ezért teljes mértékben ki kell használni és élvezni kell, amennyire csak lehet.”
Nuvolari utolsó versenyét 1950. április 10-én futotta - noha soha sem vonult vissza hivatalosan - , a Palermo-Montepellegrino hegyi versenyen, melyen győzelemmel búcsúzott a számára megannyi érzelmes pillanatot tartogató autósporttól. Az első Forma 1-es nagydíj idején már 57 éves volt, és nem gondolkozott azon, hogy kipróbálja magát az „új” sorozatban. Egészsége ezt követően (talán épp a benzingőz hiánya miatt) romlani kezdett, 1953 elején stroke-ot kapott, melybe nyolchónapnyi vegetálás után, augusztus 11-én belehalt. Temetésén több mint ötvenezer rajongója vett, a koporsóba pedig úgy helyezték el, ahogy korábban kívánta: sokszor látott sárga ingjében és kék nadrágjában. Ferdinand Porsche később így emlékezett meg róla: „Nuvolari a múlt, a jelen, és a jövő legnagyobb pilótája.” Bár a sors nem mindig volt kegyes hozzá, a német konstruktőr nem tévedett nagyot.
