Nadia Comăneci s-a născut la 12 noiembrie 1961, la Onești, în județul Bacău. Numele ei de botez a fost ales după cel al unui personaj, Nadejda, dintr-un film de producţie rusă, vizionat de mama sa în timp ce era însărcinată.
În 1967, Nadia începe să practice gimnastica la clubul din oraşul natal, sub îndrumarea antrenorilor Márta şi Béla Károlyi, care aveau să emigreze ulterior în SUA. La 13 ani a izbutit primul său succes major, câștigând trei medalii de aur și una de argint la Campionatele Europene din anul 1975, de la Skien, Norvegia.
Apogeul carierei a venit în anul 1976, atunci când, la Jocurile Olimpice de Vară de la Montreal, Nadia Comăneci a devenit prima gimnastă din istorie care a obținut nota zece (prima pe data de 18 iulie 1976), şi asta de nu mai puţin de șapte ori, deşi tabela electronică a afişat de fiecare dată nota 1,00, nefiind concepută pentru nota maximă. A câștigat atunci trei medalii de aur (la individual compus, bârnă și paralele), o medalie de argint (cu echipa) și una bronz (la sol).
La întoarecerea în România, autorităţile comuniste i-au acordat distincția de „Erou al Muncii Socialiste”, fiind cea mai tânără româncă distinsă cu acest titlu.
În 1977, Nadia și-a apărat titlul european. În 1978 a câștigat titlul de campioană mondială la bârnă, iar în 1979 a câștigat cel de-al treilea titlu european la individual compus, devenind primul sportiv din istoria gimnasticii care a reușit această performanță. La Campionatele Mondiale din 1979, Nadia a contribuit, accidentată, la medalia de aur obţinută în concursul pe echipe.
În 1980 a participat la Jocurile Olimpice de la Moscova, obţinând medalia de argint la individual compus, apoi și-a păstrat titlul la bârnă, dar a câștigat și o nouă medalie de aur, la sol, și una de argint, împreună cu echipa. A fost ultima ediţie a Jocurilor Olimpice la care a participat, însă retragerea definitivă a avut loc în 1984, an în care a primit şi Ordinul Olimpic din partea lui Juan Antonio Samaranch, președintele de la acea vreme al Comitetului Olimpic Internațional.
În noaptea de 27/28 noiembrie 1989, Nadia a trecut ilegal granița româno-maghiară, iar pe 1 decembrie era deja în Statele Unite ale Americii, după ce a solicitat azil politic la ambasada acestei ţări de la Viena. În 1994, s-a logodit cu gimnastul american Bart Conner și s-a întors în România pentru prima dată de la plecarea în SUA. Pe 26 aprilie 1996, Nadia şi Bart s-au căsătorit în România, iar pe 3 iunie 2006, Nadia a devenit mamă, dând naștere unui băiat, Dylan Paul.