Натаниэль Адамс Коулз родился в Монтгомери (штат Алабама) в 1919 году. Его отец, Эдвард Дж. Коулз, был священником баптистской церкви. Мать, Перлина, была органисткой в церкви и руководителем церковного хора. Первые уроки на органе дала ему мать, первое выступление с песней Yes, We Have No Bananas состоялось, когда Нату было 4 года. В 1921 переехал с родителями в Чикаго и с 12 лет начал брать систематические уроки на фортепиано. Его стиль сформировался под впечатлением пианиста Эрла Хайнса и негритянских духовных песнопений (спиричуэл и госпел), которые он пел вместе с отцом. «Наша квартира в Чикаго была завалена пластинками Хайнса» — вспоминал Нат[2].

С 19 лет начал профессионально работать как пианист в секстете своего брата Эдди. В 1936 году Нэт выступает с ревю Нобла Сиссла. В 1937 году организует трио с Оскаром Муром (позднее его сменил Ирвинг Эшби) и басистом Уэсли Принсом и много выступает в ночных клубах и кафе. Трио существовало до 1947. Коул участвовал в концертах и гастролях «джазовой филармонии» Нормана Гранца, играл с такими звёздами, как Бенни Картер, Лайонел Хэмптон, Лестер Янг, «Иллинойс» Джэкет.

Впервые он приобрёл популярность как вокалист в 1943 году, записав собственную песню, основанную на негритянском фольклорном материале, который он слышал от своего отца — «Straighten Up and Fly Right». Фирма «Capitol Records» продала 500 тыс. копий этой песни. И с конца 1940-х годов Нат записывает всё больше популярных песен, иногда в сопровождении струнного оркестра. В июне 1950 года записал песню «Mona Lisa» — балладу, которая поднялась в списке популярности на 1 место и была отпечатана трёхмиллионным тиражом. Коул стал национальным героем. Певец записывает много музыки на Рождественскую тематику. До сих пор его версия «Рождественской песни» («Merry Christmas to You») остаётся самой исполняемой во всём западном мире.

Многие критики и любители джаза сожалели о том, что Нэт порвал связь с джазовыми корнями. Для них Нат выпускает в конце 1956 года чисто джазовый альбом «After Midnight».

Последний альбом «L-O-V-E» он записывает в декабре 1964, за несколько дней до того, как попадает в больницу. Коул очень много курил, в основном ментоловые сигареты, полагая, что это поможет ему сохранить низкий баритон. Он умер от рака лёгкого в феврале 1965 года в Калифорнии. Могила — в мемориальном парке Форест-Лаун.

Нет Кинг Коул был масоном, членом ложи «Томас Уаллер» № 49 в Лос-Анджелесе, входящей в состав великих лож «Принса Холла», объединённых по этническому принципу[3].