В 1974 году окончил среднюю школу карельского поселка Надвоицы. В том же году поступил в Петрозаводский государственный университет, который окончил в 1979 году. Обучался на военной кафедре при университете.
С 1981 года — на службе в органах Комитета государственной безопасности (КГБ). Работал в КГБ Карельской АССР на должностях оперуполномоченного Калевальского районного отделения КГБ, оперуполномоченного Костомукшского городского отдела КГБ, начальника Медвежьегорского районного отделения КГБ, начальника отдела по борьбе с терроризмом ФСК Республики Карелия. В 1992—1994 годах начальником Нургалиева был министр безопасности Карелии Николай Патрушев, впоследствии ставший директором ФСБ.
С 1995 года проходил службу в центральном аппарате Федеральной службы контрразведки, а затем Федеральной службы безопасности: главный инспектор Организационно-инспекторского управления, начальником отдела в Управлении собственной безопасности ФСБ.
С 1998 года — начальник отдела в Главном контрольном управлении Президента России.
В 1999 году возвращён в ФСБ России и назначен начальником Управления по борьбе с контрабандой и незаконным оборотом наркотиков Департамента экономической безопасности ФСБ России. С 2000 года — заместитель Директора ФСБ России — начальник Инспекторского управления ФСБ России.
В августе 2002 года переведён в Министерство внутренних дел Российской Федерации на должность первого заместителя Министра внутренних дел Российской Федерации — начальника Службы криминальной милиции МВД России. В этой должности курировал борьбу с наркобизнесом и организованной преступностью. При поддержке Нургалиева в 2003 году в рамках ГУБОПа был образован центр по борьбе с терроризмом.
С 31 декабря 2003 года, после отставки Бориса Грызлова — исполняющий обязанности Министра внутренних дел Российской Федерации. 9 марта 2004 года назначен на должность Министра внутренних дел Российской Федерации.
В 2004 году опубликовал свою книгу «Министерство внутренних дел. 1902—2002: Исторический очерк».
Генерал армии (с 27 декабря 2005).
С февраля 2006 года по должности является членом и заместителем председателя Национального антитеррористического комитета Российской Федерации.
В период до 1 марта 2011 года под руководством Нургалиева произошла одна из самых крупных реформ ведомства начиная с 1917 года — милиция сменила название и стала называться полицией.
21 мая 2012 года президент России Владимир Путин во время оглашения нового состава правительства объявил о назначении нового министра внутренних дел. Им стал бывший начальник ГУ МВД по г. Москве Владимир Колокольцев.
С 22 мая 2012 года — заместитель Секретаря Совета Безопасности Российской Федерации.
Является кандидатом экономических наук (тема диссертации — «Экономические аспекты формирования предпринимательства в современной России»).
20.03.2015