Né Nigel Timothy Godrich, il est fils de Victor Godrich, un superviseur du son à la BBC, et de Brenda Godrich. Il grandit et fait ses études à l’école William Ellis, dans le nord de Londres. Ici, il rencontre Henry Binns, lui aussi musicien et l’un de ses futurs collaborateurs.
Inspiré par Jimi Hendrix et Frank Zappa, Nigel Godrich commence à jouer la guitare à jeune âge. Plus tard, il s’intéresse à l’ingénierie du son et suit des cours à la School of Audio Engineering (SAE) de Londres. Après avoir obtenu son diplôme, il est embauché aux studios Audio One.
Quand Audio One ferme ses portes, il rejoint RAK Studios où il devient opérateur de bande magnétique pour John Leckie, producteur des groupes Denim et Ride. En 1994, Nigel Godrich participe en tant qu’ingénieur à la production de l’album Carnival of Light, de Ride, et de l’EP My Iron Lung, de Radiohead.
En 1995, Nigel Godrich co-produit le deuxième album de Radiohead, The Bends. La disque est nominé au meilleur album britannique aux Brit Awards et se place au quatrième rang du UK Albums Chart cette année-là. Peu après, Nigel Gordich quitte RAK et collabore avec Henry Binns, désormais membre du groupe Zero 7, pour créer le collectif de musique électronique Shabang studio.
Quelque temps plus tard, Radiohead lui invite à produire leur troisième album, OK Computer. Publié en 1997, l’album est un grand succès critique et commercial. Nigel Godrich produira tous les albums studio de du groupe depuis. Dans cette même époque, il est chargé du mixage de deux autres succès commerciaux, Left of the Middle (1997) de Natalie Imbruglia et Up (1998) de R.E.M. En 1998, il collabore pour la première fois avec le compositeur américain Beck, avec l’album Mutations, et en 1999 il travaille avec le groupe Travis sur l’album The Man Who.
Après avoir remixé le morceau Walk On de U2, il coproduit les albums Talkie Walkie et Pocket Symphony du groupe électronique français Air. En 2004, il remporte le Grammy Award du meilleur album non-classique pour sa participation dans une autre production de Radiohead, Hail to the Thief. Par la suite, Paul McCartney l’engage dans la réalisation de son album Chaos and Creation in the Backyard, pour lequel il est également nommé pour plusieurs Grammys, dont ceux de l’album de l’année et producteur de l’année.
Depuis 2012, il fait partie du groupe Ultraísta aux côtés de Joey Waronker et Laura Bettinson.
Plus récemment, il a été chargé avec la conception sonore de l’exposition Kid A Mnesia, créé à l’occasion de l’anniversaire du lancement des albums Kid A et Amnesiac.
Il est parfois nommé le « sixième membre » de Radiohead, tout comme le producteur George Martin fut baptisé le « cinquième Beatle ».
Il est membre du groupe Atoms for Peace et créateur de la websérie musicale From the Basement.
