Jeden z czołowych komików amerykańskiego kina, któremu największą sławę przyniosły występy w licznych parodiach z cyklu „Naga broń 33 1/3”, „Szklanką po łapkach”, czy „Straszny film”. Popularność na skalę międzynarodową zdobył dopiero po 60-tce, jako aktor z ponad 30-letnim stażem i liczonymi w setkach rolami telewizyjnymi i filmowymi.
Urodził się 11 lutego 1926 roku w miejscowości Regina w Kanadzie. Jego dziadek od strony ojca był Duńczykiem, co ujawnia zresztą skandynawskie nazwisko aktora. Dzieciństwo spędził na dalekiej północy kraju, w niewielkiej odległości od Koła Arktycznego. Jego ojciec pełnił tam funkcję tzw. „mountie” – funkcjonariusza kanadyjskiej policji królewskiej.
Po ukończeniu szkoły średniej, z racji wybuchu wojny zmuszony był wstąpić do Kanadyjskich Służb Powietrznych. Zanim przeprowadził się do Nowego Jorku i został aktorem, związanym początkowo z New York's Neighborhood Playhouse, w latach powojennych z powodzeniem pracował w kanadyjskim radiu.
Karierę aktora rozpoczął w okresie „złotego wieku” telewizji - w samych tylko latach 50-tych wystąpił w blisko 40 różnych produkcjach, począwszy od debiutanckiego„Actor’s Studio” (1950), przez „Studio One” (1950-54), aż po „Playhouse 90” (1958-59).
W 1956 roku zadebiutował na dużym ekranie, dzięki roli w powstałym wg „Burzy” Szekspira filmie sci-fi „Zakazana planeta” Freda M. Wilcoxa. W kolejnych latach wystąpił w musicalach: „The Opposite Sex” (1956) i „Tammy and the Bachelor” (1957).
Mnożył ilość występów w następnych dekadach. Spośród wielu seriali TV z jego udziałem wyróżnić można m.in.: „Peyton Place” (1965), „Dr. Kildare” (1965), „Bonanza” (1967), „M*A*S*H” (1973), „Ulice San Francisco” (1973-74), „Kojak” (1974), „S.W.A.T.” (1975-76), czy „Statek miłości” (1977-79).
Kilkakrotnie wziął też udział w filmach TV z cyklu „Columbo” (m.in. Columbo: Kryzys tożsamości” 1975).
Sporadycznie pojawiał się także na dużym ekranie – w biograficznym filmie „Harlow” (1965), westernach: „Nieustraszony Bill” (1966) i „Pojedynek w Abilene” (1967), czy filmach katastroficznych: „Tragedia ‘Posejdona’” (1972) i „Miasto w ogniu” (1979).
Przełomem w karierze Nielsena była auto - parodystyczna rola doktora Rumacka w komedii „Czy leci z nami pilot?” Jerry’ego Zuckera i Jima Abrahamsa (1980), odsłaniająca nie ujawniane dotąd pokłady komicznego talentu aktora, które prawdopodobnie miały szansę zaistnieć właśnie dopiero w jesieni jego życia.
Publiczność „kupiła” nowy wizerunek Nielsena – skorego do wygłupów starszego pana, aktor chętnie utrwalał go więc w kolejnych, filmowych wcieleniach.
Szczególną popularnością cieszyła się kreowana przez niego postać porucznika Franka Drebina, zainicjowana w parodiującym filmy policyjne serialu „Police Squad!” (1982, nominacja do Emmy), a kontynuowana później w słynnych, kinowych produkcjach Davida i Jerry’ego Zuckerów: „Naga broń: Z akt Wydziału Specjalnego” (1988), „Naga broń 2 ½: Kto obroni prezydenta?” (1991, nominacja do nagrody MTV w kategorii najlepszy pocałunek – wraz z Priscillą Presley) i „Naga broń 33 1/3: Ostateczna zniewaga” (1994).
Aktor w błyskawicznym tempie zyskał status gwiazdy – jednej z tych, które „dźwigają” cały film, specjalnie dla których idzie się w ogóle do kina, których nazwisko odwołuje widza do określonego typu produkcji i konotuje konkretny zestaw skojarzeń. W przypadku Nielsena było to przede wszystkim specyficznie pojmowane kino parodiujące gatunki („2001: Odyseja komiczna” 2000), klasyczne motywy („Dracula – wampiry bez zębów” Mela Brooksa 1995), ale też konkretne filmy („Egzorcysta 2 i ½” 1990, „Szklanką po łapkach” 1996, „Ściągany” 1998).
Dwukrotnie wystąpił w roli zwariowanego św. Mikołaja („Spisek w Boże Narodzenie” 1991, film TV „Walnięty Święty?” 2000) oraz prezydenta USA („Straszny film 3” 2003 i „Straszny film 4” 2006). Na planie dwóch ostatnich ponownie spotkał się z Davidem Zuckerem.
Inne filmy z jego udziałem, to komedie: „Surfujący ninja” (1993), „Pan Magoo” (1997), „Kamuflaż” (2001) oraz telewizyjne filmy familijne: „Dzieciaki do wynajęcia” (1995), „Dzieciaki do wzięcia” (1998) i „Szkolny patrol”.
Mimo 80-tki na karku, Nielsen nadal pozostaje aktywny zawodowo. Ostatnio zagrał u boku Pameli Anderson w komedii „Superhero” (2008) oraz wrócił do roli prezydenta Harrisa w sequelu „Straszny film 5” (2008).