Кент Нагано родился в Калифорнии. Ранние годы его профессиональной жизни были проведены в Бостоне, где он работал в оперном театре и Бостонском симфоническом оркестре в качестве ассистента Сейджи Озавы. Успех Нагано в Америке повлёк за собой приглашение в Европу – в 1988–1998 гг он был музыкальным руководителем Национальной оперы Лиона, а в 1991–200 гг – руководителем Оркестра Халле.

В 2001 году Кент Нагано стал главным дирижером Оперы Лос-Анджелеса, а в 2003 - ее музыкальным директором.

Очень важным периодом в карьере Нагано было время, когда он работал художественным руководителем и главным дирижером Немецкого симфонического оркестра Берлина (2000–2006 гг). В эти годы под его управлением прозвучали «Моисей и Аарон» Шёнберга, «Король Кандоль» Цемлинского, «Отмеченные» Шрекера, «Парсифаль» и «Лоэнгрин» Вагнера (режиссер Николаус Лехнофф). Среди его записей с этим оркестром – Месса Бернстайна, Третья и Шестая симфонии Брукнера, оратория «Христос на Масличной горе» Бетховена, песни Вольфа, Восьмая симфония Малера, оратории «Лестница Иакова» и «Мир на земле» Шёнберга и Четвертая симфония Брамса. В июне 2006 года, в конце сотрудничества с оркестром, Кент Нагано получил титул Почётного дирижёра от оркестрантов. За всю историю существования коллектива он стал лишь вторым дирижёром, удостоенным такой чести.

В сентябре 2006 года дирижёр стал музыкальным директором Баварской Государственной оперы и Симфонического оркестра Монреаля.

В сентябре 2011 Кент Нагано и Симфонический оркестр Монреаля открыли новый концертный зал – La Maison Symphonique. Среди успехов Нагано с этим оркестром необходимо отметить исполнение всех симфоний Бетховена и Малера, «Песен Гурре» Шёнберга, концертных версий «Тангейзера», «Тристана и Изольды», «Золота Рейна» Вагнера и «Франциска Ассизского» Мессиана, а также серии концертов из сочинений Дютийё (2010–2011) и Булеза (2011–2012). С этим оркестром Нагано объездил всю Канаду и Японию, Южную Корею и Европу. В числе их совместных записей – альбом «Идеалы французской революции» (Пятая симфония, Пятый и Четвертый фортепианные концерты Бетховена, «Песнь о Земле» Малера), получивший премию Juno; диск с Третьей, Шестой, Восьмой и Девятой симфониями Бетховена (лейбл Sony Classical/Analekta).

Кент Нагано – художественный советник Симфонического оркестра Гётенборга, а с сентября 2013 года – главный приглашённый дирижер этого оркестра.

В сентябре 2015 года Нагано станет главным музыкальным руководителем Государственной оперы Гамбурга и Оркестра Гамбургской филармонии.

В качестве приглашенного дирижёра Нагано работал с большинством всемирно-известных оркестров, в их числе Венский, Берлинский и Нью-Йоркский филармонические, Симфонический оркестр Чикаго, Оркестр Саксонской Государственной капеллы и оркестр Лейпцигского Гевандхауса.

На данный момент дирижёр установил плотные деловые отношения с лейблом Sony Classical, но также его записи выходят под лейблами Erato, Teldec, Pentatone, Deutsche Grammophon и Harmonia Mundi. Его работы «Доктор Фауст» Бузони с Национальной оперой Лиона, «Петя и волк» Прокофьева с Национальным оркестром России и «Любовь издалека» Саариахо с Немецким симфоническим оркестром Берлина – принесли дирижёру премию Грэмми.