Nagel nahm 1912, nach einer vorzeitig beendeten Lehre als Glaser, Zeichenunterricht in der Abendschule. 1917 trat er der USPD bei, später der KPD. Er war 1918 Mitglied des Soldatenrates in Köln. Danach arbeitete er als Transportarbeiter in Berlin, wo er Käthe Kollwitz kennenlernte, die sein künstlerisches Schaffen förderte. Seit 1920 stellte er Zeichnungen und Bilder auf der Arbeiter-Kunstausstellung aus und wurde mit Heinrich Zille bekannt. Von September 1924 bis Juli 1925 hielt er sich zu Studienzwecken in der Sowjetunion auf, wo er die "Erste Allgemeine Deutsche Kunstausstellung" organisiert hatte. Er war Mitbegründer des "Eulenspiegel" und wurde 1932 zum Vorsitzenden des "Reichsverbandes der bildenden Künstler" gewählt. 1933 erhielt er Arbeitsverbot; viele seiner Werke wurden als "entartet" beschlagnahmt und vernichtet. 1936/37 war er in KZ-Haft. 1945 wurde er Mitbegründer des Kulturbundes zur demokratischen Erneuerung Deutschlands und 1950-1954 Abgeordneter der Volkskammer der DDR. Von 1956 bis 1962 war Nagel Präsident der Deutschen Akademie der Künste in Berlin (Ost). Seit 1956 war er Ehrenbürger der Stadt Potsdam und erhielt 1970 gemeinsam mit Heinrich Zille vom Ostberliner Magistrat postum die Ehrenbürgerschaft, die 1992 vom Senat und vom Abgeordnetenhaus von Berlin übernommen wurde. Nagel und seine Frau Walli sind auf dem Städtischen Zentralfriedhof in Berlin-Friedrichsfelde, Gudrunstraße, neben der mit ihnen eng befreundeten Familie Kollwitz, begraben.