Отец гонщика, государственный служащий, был против увлечения сына автогонками, поэтому Нельсон взял фамилию матери, слегка её преобразовав. Пришел в Формулу-1 через национальный чемпионат по картингу и чемпионат Формула-3000.
В чемпионате мира по автогонкам в классе Формула-1 участвовал непрерывно в течение 14 сезонов. Трижды становился чемпионом мира, что делает его одним из наиболее успешных гонщиков современности (наряду с Михаэлем Шумахером (7), Хуан Мануэлем Фанхио (5), Аленом Простом (4), Джеком Брэбемом (3), Джеки Стюартом (3), Ники Лаудой (3) и Айртоном Сенной (3)).