Nuvolari se narodil 16. listopadu 1892 v Castel d’Ario a za první světové války sloužil u armády jako řidič sanitky. V roce 1922 začal ve svém rodném městě prodávat auta. Mezitím se věnoval hlavně závodům motorek a v roce 1925 vyhrál Velkou cenu Evropy v kategorii do 350 cc. Ve stejném roce dostal šanci od šéfa Alfy Romeo Vittoria Jana na testování v Monze a vedl si skvěle. Překonal dokonce čas Antonia Ascariho. Nuvolari však auto naboural a další mu v Alfě půjčit nechtěli.
Za volantem Alfy znovu seděl až v roce 1930 při Mille Miglia, kde Tazio i jeho největší soupeř Achille Varzi řídili 1750 Zagato. S Varzim se potkali již o sedm let dříve a stali se přáteli, ale později mezi nimi vznikla nevyhnutelná rivalita. Tady se neustále přetahovali o vedení a od šéfů týmu dostali pokyn, aby se zklidnili. Nuvolari, útočící z druhé pozice, však vypnul světla, aby ho za sebou Varzi neviděl, krátce před cílem kolem něj doslova proletěl a dojel si pro vítězství.
V roce 1931 se Tazio rozhodl naplno věnovat závodům aut a získal několik prvenství. S Giuseppe Camparim vyhráli Velkou cenu Itálie a pak ještě získal výhru v Coppa Ciano a Targa Florio, kde výhru hned v příštím roce obhájil. Ital byl během své kariéry úzce spojován se symbolem želvy – vše vzniklo právě v roce 1932, když mu dramatik Gabriele D’Annunzio věnoval zlatou figurku tohoto zvířete s věnováním “nejrychlejšímu muži na světě od nejpomalejšího zvířete”.
V roce 1933 Nuvolari s francouzským podnikatelem Raymondem Sommerem vyhráli 24 hodin Le Mans, kde velmi těsně porazili dvojici Chinetti-de Gunsburg a se svým mechanikem Decimem Compagnonim si připsal svou druhou výhru v Mille Miglia. Tazio se v té době nepohodl s Enzem Ferrarim a začal jezdit se svým vlastním Maserati 8CM.
Právě v něm ho o rok později potkala nejvážnější nehoda kariéry. V mokrém závodě v Alessandrii s ním dostal smyk a narazil do stromu. Měl vážně poraněnou nohu a lékaři ji chtěli amputovat. Nuvolariho žena Carolina je však přesvědčila, aby to nedělali. Tazio ale v nemocnici dlouho nevydržel a jen o čtyři týdny později seděl v Německu za volantem. Nemohl sice levou nohou ovládat spojku, ale šikovný Compagnoni mu ji upravil tak, aby se dala ovládat pravou a Nuvolari dojel pátý!
V roce 1935 měl blízko do německého týmu Auto Union, ale Varzi ho v týmu nechtěl a podařilo se mu přesvědčit i vedení týmu. Nyní ho zpět nechtěl vzít ani Enzo Ferrari a údajně ho k tomu přesvědčil až Mussolini. V tomto roce Nuvolari zazářil ve Velké ceně Německa na Nürburgringu, kde se svou starší Alfou P3 porazil všech pět nesrovnatelně silnějších Mercedesů a čtyři vozy Auto Union. Do druhého jmenovaného týmu se Nuvolari stěhoval v roce 1938 a s jejich Type D vyhrál Velké ceny Itálie a Británie.
V roce 1947 se jel první ročník závodu Giorgio a Alberto Nuvolari cup, který Tazio založil na počest svých zemřelých synů. Starší Giorgio zemřel v roce 1937 na myokarditidu a mladší Alberto v roce 1946 na zánět ledvin. V té době už byl nemocný i Tazio a měl problémy s plícemi, léta dýchání výfukových plynu si vybrala své. Závod se mu každopádně podařilo vyhrát.
Zemřel 11. srpna 1953 doma v Mantui ve věku 60 let. Podle svých instrukcí byl do rodinné hrobky uložen v závodní kombinéze se svou zlatou želvou.
