Розпочинав професійну ігрову кар'єру в молодіжних складах клубів «Мюнхен 1860» та «Аугсбург». Через постійні травми коліна був змушений завершити кар'єру гравця у віці 19 років. Протягом 4 семестрів навчався управління бізнесом в університеті, потім — спортивній науці. Після завершення навчання повернувся до «Аугсбурга», де певний час працював разом з Томасом Тухелем.
У сезоні 2012/2013Бундесліги Нагельсманн був помічником головного тренера в «Гоффенгаймі». До 10 лютого2016 року тренував молодіжну команду. Також тренував юнацьку команду, яку в 2014 році привів до чемпіонського титулу.
Юліан Нагельсманн був призначений головним тренером команди 10 лютого 2016 року. З ним був укладений трирічний контракт.[2] Він став наймолодшим головним тренером в історії Бундесліги (на той момент йому було 28 років).[3] На посту він змінив Губа Стевенса, який залишив команду за станом здоров'я. Команда посідала 17-те місце в турнірній таблиці, перебуваючи в зоні вильоту. Дебют Нагельсманна відбувся 13 лютого — команда зіграла внічию з «Вердером» 1:1. Під керівництвом Нагельсманна «Гоффенгайм» здобув за 6 турів більше перемог, ніж за попередні 20 (разом із кількома яскравими перемогами) і врятувався від вильоту з Бундесліги, адже за підсумками чемпіонату клуб посів 15-те місце.
За підсумками 2016 року Юліан був визнаний кращим тренером Бундесліги.[4] Після цього успіху Нагельсманн і далі працював з командою та за підсумками сезону 2016/2017 зумів посісти 4-те місце в чемпіонаті Німеччини й вивести команду до Ліги чемпіонів УЄФА, що стало найкращим результатом в історії клубу.
За результатами сезону 2017/2018 «Гоффенгайм» на чолі з Нагельсманном став бронзовим призером Бундесліги.
У сезоні 2019-20 тренер став бронзовим призером чемпіонату Німеччини. Окрім цього команда дуже успішно виступила у єврокубках. Восени 2019 року «Лейпциг» у групі Ліги чемпіонів посів перше місце. У квартеті також змагалися «Олімпік» Ліон, «Бенфіка» та «Зеніт». В 1/8 фіналу «Лейпциг» за сумою двох матчів розгромив «Тоттенгем Готспур» з рахунком 4:0. Після цього розіграш турніру призупинили у зв'язку з пандемією COVID-19. У серпні 2020 року «Лейпциг» здолав у чвертьфіналі «Атлетіко» з рахунком 2:1, а у півфіналі поступився майбутньому фіналісту ПСЖ — 0:3. Вихід у півфінал Ліги чемпіонів став найкращим досягненням в історії клубу.
27 квітня 2021 року стало відомо, що Нагельсманн з 1 липня 2021 року змінить на посаді головного тренера мюнхенської «Баварії»Ганса-Дітера Фліка.[6]
27 жовтня 2021 «Баварія» поступилася менхенгладбаській «Боруссії» в Кубку Німеччини 0:5, зазнавши найбільшої поразки у цьому турнірі.[7]
24 березня 2023 року Нагельсманна звільнили. Новим головним тренером «Баварії» став Томас Тухель.[8]
Особисте життя
Нагельсманн одружився з коханою дитинства Вереною у 2018 році.[9] Нагельсманн — вегетаріанець. За його словами, на це є дві причини: найважливіша для нього — це добробут тварин, друга — захист довкілля.[10]
Досягнення
Клубні
Гоффенгайм 1899
Чемпіон Бундесліги U-19: 2013/14
Чемпіон Бундесліги U-19 (Південь, Південний Захід): 2013/14, 2014/15