Nagel studerte økonomi ved Det tekniske universitetet i Karlsruhe, der han ble uteksaminert i 1991. Etter dette jobbet han som ekspert innen økonomi og finanspolitikk i hovedstyret i Sozialdemokratische Partei Deutschlands. Fra 1994 til 1998 var han forsker ved Karlsruhe Institute of Economics, der han i 1997 fikk en doktorgrad, før han jobbet videre som forsker i 1998 og 1998, i Washington og Det tekniske universitetet i Karlsruhe.