1914-ben géplakatos segédlevelet szerzett, majd beiratkozott a kaposvári felső kereskedelmi iskolába. 1915. májusában behívták katonának, az orosz frontra került és 1916. júliusában fogságba esett.

1918. júniusában szabadult és részt vett az oroszországi polgárháborúban a bolsevikok oldalán. 1921-ben a bolsevik párt tagjaként tért haza pártmegbízatással. Egy biztosítótársaság magántisztviselője lett Kaposváron, belépett az MSZDP-be és vezető tisztséget kapott a párt Somogy vármegyei szervezetében. Földreformot követelő tömegmozgalmat szervezett a parasztok között.

1925-ben kizárták az MSZDP-ből, alapító tagja lett az illegális kommunista szervezetnek, a Magyarországi Szocialista Munkáspártnak. 1927. elején letartóztatták, két hónap múlva szabadon engedték, 1928. tavaszán Bécsbe emigrált.

Illegálisan tartózkodott Budapesten, amikor a párt "Parasztok Lapja" című illegális újságját szerkesztette. 1930. elején Moszkvába ment, 1930-tól a Komintern Nemzetközi Agrárintézetének, 1937-től a szovjet központi statisztikai hivatal munkatársa, 1938. és 1944. között a moszkvai rádió magyar nyelvű adásának szerkesztője volt. 1938-tól 1940-ig a moszkvai "Új Hang" című folyóirat szerkesztőbizottságának tagja és állandó cikkírója is volt.

1944. őszén kidolgozta a magyarországi földreform tervét, novemberben tért haza, a Központi Vezetőség tagja lett, majd részt vett a Horthy-féle fegyverszüneti tárgyalásokon Moszkvában. Debrecenben az ideiglenes nemzetgyűlés előkészítő bizottságának tagja lett, Hódmezővásárhelyen képviselővé választották. December 22-én földművelésügyi miniszter lett, tervei szerint és közvetlen irányításával megvalósította a földreformot.

1945. májusában a beválasztották a Politikai Bizottságba (PB), novemberben a Tildy-kormány belügyminisztere lett, 1946. márciusában visszahívták tisztségéből a pártvezetésben tanúsított passzivitására és erélytelen magatartására hivatkozva. 1947. szeptemberében az Országgyűlés elnöki székébe került, számos kérdésben nem értett egyet a pártvezetésben, főként a mezőgazdaság terén.

Ellentétei különösen kiéleződtek a kommunista hatalomátvétel idején. 1949-ben elvesztette PB tagságát, az agrártudományi egyetemen tanított, majd 1950. júniusában került vissza a pártapparátusba a Központi Vezetőség (KV) adminisztratív osztályának vezetőjeként, valamint levelező tagjává választotta a Magyar Tudományos Akadémia.

Decemberben élelmezési miniszterré, 1952. januárjában begyűjtési miniszterré, novemberben a minisztertanács elnökhelyettesévé nevezték ki. 1953. 05. 17-én a magyarországi választásokon a szavazatok 98,2%-át a Magyar Függetlenségi Népfront szerezte meg. Június 27-28-án az MDP Központi Vezetőségének ülése bírálta az elmúlt években folytatott politikát.

Július 2-án kormányváltás történt, az új kormány élén Nagy Imre állt. Július 3-4-én a kormány új gazdasági programjavaslatát az országgyűlés elé terjesztette. Felhagyott az erőszakos kollektivizálással a mezőgazdaságban, a kötelező beszolgáltatása terheit csökkentette, mérsékelte az iparban a beruházási tervet, árcsökkentést és béremelést hajtott végre, amelynek eredményeként emelkedni kezdett az életszínvonal.

Megszüntette a kitelepítéseket és az internálótáborokat, eltörölte a rendőrbíráskodást és a rögtönbíráskodást, ügyész szervezetet hozott létre a politikai perek felülvizsgálatára. Irányvonala egyértelműen győzedelmeskedett, ami a Rákosi-csoport ellenállását és támadásait váltotta ki. 1955. januárjában Nagy Imrét kisebb szívroham érte, ezt kihasználva, gyógykezelés címén teljesen elszigetelték ellenségei. Április 14-én az MDP Központi Vezetősége kizárta Nagy Imrét a Politikai Bizottságból és a Központi Vezetőségből.

Az április 18-20-án ülésező parlament felmentette a Nagy Imre-kormányt, decemberben kizárták a pártból és pártutasításra az MTA tagjainak névsorából is törölték. A sztálinista rendszert elutasító, kommunista értelmiségiekből szerveződő pártellenzék vezéralakjává vált, amelynek célja az ő kormányprogramjának maradéktalan megvalósítása volt. Rákosi leváltása után, 1956. október 13-án saját kérésére vették vissza a pártba és visszakapta akadémiai tagságát is.

Az október 23-án tüntető tömeg többek között az ő miniszterelnöki kinevezését is követelte. A népfelkelőket felszólította a harc beszüntetésére és közölte, hogy a Szovjetunió kész visszavonni csapatait. Október 24-én nevezték ki másodszor a minisztertanács elnökévé, 30-án többpárti koalíciós kormányt alakított. November 1-jén bejelentette az ENSZ-nek Magyarország semlegességét, és kilépését a Varsói Szerződésből, amelynek elismerését kérte a nagyhatalmaktól.

Ugyanezen a napon Kádár János főtitkár az MSZMP megalakulását jelentette be, és a szocialista társadalmi rend megóvására szólított fel. November 4-én a Budapestre bevonuló szovjet csapatok leverték a magyar népfelkelést, amely a kommunista párt hatalma és a Szovjetunió ellen irányult. Apró Antal, Kádár János, Kossa István és Münnich Ferenc nyilatkozatot bocsátott ki, amely szerint november 1-jén megszüntették kapcsolataikat Nagy Imre csoportjával, valamint bejelentették a Forradalmi Munkás-Paraszt Kormány megalakítását Szolnokon.

Nagy Imre segítséget kért az ENSZ-től utolsó rádióbeszédében, majd társaival a jugoszláv nagykövetségen keresett menedéket, ahonnan november 22-én Kádár János - miután garantálta biztonságukat és büntetlenségüket - kicsalta őket. Romániába vitték, majd többször sikertelenül próbálták megnyerni a Kádár-rendszer számára. 1957. 04. 14-én szállították Budapestre és a Gyorskocsi utcai fogdában őrizetben tartották. 1958. 06. 15-én bűnösnek találták és halálra ítélték.

Nem kért kegyelmet, a Kozma utcai börtön udvarán másnap felakasztották és egy jeltelen sírba temették. Nagy Imre halála világszerte nagy felháborodást keltett. 1961-ben az Új Köztemető sarkában lévő 301-es parcellába szállították át maradványait. 1989. tavaszán az ő és a vele együtt kivégzett társainak holttestét exhumálták, és országos gyász közepette ünnepélyesen temették el június 16-án.