Nat Wolff, 1994 yılında Los Angeles, California'da doğdu. Eğitim hayatında oyunculuğa ve müzik yapımına yöneldi. Babası Michael Wolff'un bir jazz piyanisti olması ve annesi Polly Draper'ın bir oyuncu olması, onun sanat dünyasına ilgisini artırdı. İlk adımını Nickelodeon kanalında yayınlanan "The Naked Brothers Band" adlı televizyon dizisi ile atarak, ikiz kardeşi Alex Wolff ile birlikte müzik ve oyunculuğa adım attı. Dizi, Wolff ailesinin müzik albümleri altına imza attı.

Wolff, "Admission" ve "Palo Alto" filmlerinde rol alarak, 2013 yılında sinemaya adıyla yer edindi. 2015 yılında "Paper Towns" filminde başrolü oynayıp, daha sonra da "Ashby" filminde Ed karakterini canlandırdı.