Nelson blev født i 1916 i den lille by Clear Lake, og allerede i en tidlig alder satte han sig en karriere i politik for øje. Han var fast besluttet på at blive en progressiv person i stil med Wisconsinsins “Fighting Bob” La Follette, og det lykkedes ham. Undervejs gjorde han sig også bemærket som en af USA’s mest åbenmundede og effektive miljøforkæmpere.

Efter at have taget en juridisk embedseksamen fra UW-Madison i 1942 og tjent i flåden under Anden Verdenskrig steg Nelson op gennem delstatens politiske rækker. Som senator i staten fra 1949 til 1959 og derefter som guvernør fra 1959 til 1963 gjorde han gentagne gange opmærksom på og anvendte offentlig politik på spørgsmål om landbeskyttelse, levesteder for vilde dyr og miljøkvalitet.

Nelsons mest vidtrækkende bedrifter fandt sted på en større scene. Han blev valgt til det amerikanske senat i november 1962 og blev dets førende miljøforkæmper. Han var fortaler for skelsættende love, herunder Wilderness Act, National Trails Act, National Wild and Scenic Rivers Act og National Environmental Education Act. Han introducerede også den første føderale lovgivning om brændstoføkonomiske standarder for biler, kontrol med strip mining og forbud mod brug af fosfater i rengøringsmidler samt forbud mod brug af pesticidet DDT og afblødningsmidlet 2,4,5-T.

Gennem hele sin karriere respekterede og var Nelson venner med kolleger på begge sider af den politiske midte. Hans integritet og beslutsomhed kombineret med hans sympatiske og folkelige stil gjorde det lettere for ham at opnå støtte til sine initiativer på tværs af partierne.