Ortaokulu İstanbul`da Saint Joseph Lisesi`nde, liseyi de İsviçre`nin Lozan kentinde tamamlayan Nesin, 1977-1981 yılları arasında Paris VII Üniversitesi`nde matematik öğrenimi gördü. Daha sonra ABD`de Yale Üniversitesi`nde matematiksel mantık ve cebir konularında doktorasını aldı. 1985`te UC Berkeley`de doktora sonrası çalışmalarını yürüten Nesin, 1987-89 arasında Notre Dame Üniversitesi`nde ziyaretçi yardımcı doçent, ardından 1995`e kadar UC Irvine`da önce yardımcı doçent, sonra doçent ve daha sonra profesör olarak görev yaptı.

1995`te Türkiye`ye dönüp Nesin Vakfı`nın yöneticisi oldu. 1996`da İstanbul Bilgi Üniversitesi`nde Matematik Bölümü`nü, 2007`de Matematik Köyü`nü kurdu. 2015 yılında eğitim alanında verilen 14. Vehbi Koç Ödülü`ne layık görüldü.

2018 yılında Uluslararası Matematikçiler Birliği tarafından Fields Madalyası`yla beraber verilen ve Matematik Biliminin Nobel`i kabul edilen Leelavati Ödülü`ne; matematiğe yönelik toplumsal farkındalığın artmasına katkıları ve matematiğin keşfi, eğitimi ve araştırması için olağanüstü bir yer olarak tanımlanan, kurucusu olduğu Nesin Matematik Köyü sebebiyle layık görüldü.