A 1916-ban Clear Lake kisvárosában született Nelson már fiatalon politikai karriert tűzött ki maga elé. Eltökélt szándéka volt, hogy a wisconsini “Harcos Bob” La Follette mintájára progresszívvá válik, és ez sikerült is neki. Útközben Amerika egyik legszókimondóbb és leghatékonyabb környezetvédelmi szószólójaként is letette névjegyét.
Miután 1942-ben jogi diplomát szerzett az UW-Madisonon, és a második világháború alatt a haditengerészetnél szolgált, Nelson az állam politikai ranglétráján emelkedett. Állami szenátorként 1949 és 1959 között, majd kormányzóként 1959 és 1963 között többször is felhívta a figyelmet és alkalmazta a közpolitikát a földvédelem, a vadon élő állatok élőhelye és a környezetminőség kérdéseire.
Nelson legnagyobb horderejű eredményei nagyobb színtéren születtek. 1962 novemberében megválasztották az amerikai szenátusba, amelynek vezető környezetvédőjévé vált. Olyan mérföldkőnek számító törvényeket támogatott, mint a Wilderness Act, a National Trails Act, a National Wild and Scenic Rivers Act és a National Environmental Education Act. Emellett ő terjesztette elő az első szövetségi törvényt, amely előírta az autók üzemanyag-hatékonysági szabványait, a külszíni bányászat ellenőrzését, a mosószerekben használt foszfátok, valamint a DDT és a 2,4,5-T lombtalanító szerek használatának betiltását.
Pályafutása során Nelson tisztelte és barátkozott kollégáival a politikai oldal mindkét oldalán. Feddhetetlensége és eltökéltsége, valamint szimpatikus, népies stílusa fokozta sikerét abban, hogy kezdeményezéseihez kétpárti támogatást szerezzen.