Nimoy și-a început cariera la începutul anilor '20, predând cursuri de actorie în Hollywood și având apariții minore în filme și televiziune pe parcursul anilor 1950, precum și jucând rolul principal în Kid Monk Baroni. În 1953, a servit în Armata Statelor Unite. În 1965, a avut prima apariție în pilotul respins Star Trek, "The Cage", și a continuat să interpreteze personajul domnului Spock până în 1969, urmat de alte șapte filme și o serie de apariții ca invitat în diverse continuări. Personajul său Spock a generat un impact cultural semnificativ și trei nominalizări la Premiile Emmy; TV Guide l-a numit pe Spock unul dintre cele 50 de cele mai mari personaje de televiziune. Nimoy a avut, de asemenea, un rol recurent în Mission: Impossible și un rol de narator în Civilization IV, precum și mai multe apariții pe scenă bine primite. Celebrarea lui Nimoy ca Spock este atât de mare încât ambele sale autobiografii, I Am Not Spock (1977) și I Am Spock (1995), detaliază existența sa ca fiind împărțită între personaj și el însuși.
Nimoy s-a născut din imigranți evrei ortodocși vorbitori de idiș din Iziaslav, Ucraina. Tatăl său, Max Nimoy, deținea o frizerie în zona Mattapan a orașului. Mama sa, Dora Nimoy (născută Spinner), era gospodină. Nimoy a început să joace la vârsta de opt ani în teatre pentru copii și de cartier. Părinții săi voiau să frecventeze o facultate și să urmeze o carieră stabilă, sau chiar să învețe să cânte la acordeon—ceea ce, a sfătuit tatăl său, Nimoy ar fi putut să facă mereu pentru a câștiga un trai—dar bunicul său l-a încurajat să devină actor. Primul său rol major a fost la 17 ani, ca Ralphie într-o producție amatoare a piesei Awake