Luiz Felipe Nasr nace en la ciudad de Brasilia un 21 de Agosto de 1992, y desde pronto se inicia en el karting brasileño, consiguiendo ya a los siete años algún título infantil de esa categoría. Siendo en 2008, su debut ya más serio pese a su juventud, con la Fórmula BMW Americana, en la que logra subir al podio en la pista de Interlagos.
Tras ello, en 2009, cruza el charco saltando a la disputa de la Fórmula BMW Europea, con el equipo EuroInternational, donde sorprende arrasando en el certamen, ganando cinco carreras de 16, con otros 9 segundos puestos más seis Poles, para coronarse campeón. A la vez, lo compagina con algunos eventos de la Fórmula BMW Pacífico obteniendo también dos victorias.
En 2010, Nasr salta a la Fórmula 3 Británica, en el Raikkonen Robertson Racing, campeonato que finaliza en 5ª posición sumando una victoria, una Pole Position y un total de 4 podios. Además concluye 11º el Gran Premio de Macao F3.
Para el siguiente año, 2011, compite en los mismos certámenes fichando por la escuadra Carlin Motorsport. Resulta campeón de la serie británica acumulando 7 victorias, 4 Poles y nada menos que 17 podios. Y brilla en la cita de Macao terminando 2º.
Llegados a 2012, Felipe da el salto a las GP2 Series, en las filas de DAMS. En este primer año consigue ascender cuatro veces al podio y finalizar en 10º puesto en la clasificación. Aparte corre algunas pruebas de la F3 Euro Series, y acaba 5º en Macao en la misma categoría, todo ello con el equipo Carlin. Y además, hace una escapada para disputar las 24 Horas de Daytona en la escudería de Mike Shank con un prototipo Riley Ford, terminando en un meritorio tercer lugar.
2013 ha de convertirse en el año definitivo para el asentamiento del brasileño. Vuelve a competir en las GP2 Series, ahora con Carlin, y mejora su balance anterior, acumulando 6 podios que le valen para finalizar 4º en la clasificación general.
Todos estos méritos, le avalan para que nada comenzar el 2014, sea fichado en pretemporada por Williams como piloto de pruebas para la temporada de Fórmula 1, llegando a subirse al monoplaza en algunas sesiones libres (hasta en 5 viernes de Gran Premio). Tareas que compagina una vez más con el campeonato de GP2 de nuevo con Carlin, en el que ahora sí eclosiona definitivamente logrando 4 victorias, una Pole y otros 6 podios más finalizando 3º en la general.
A finales de temporada, en noviembre, el equipo Sauber lo confirma como piloto titular para la campaña de 2015 de F1, en la que correrá con Marcus Ericsson como compañero.
