nacida y criada en Cohasset, Massachusetts, Nancy (Walls) Carell se inició en la comedia mientras asistía al Boston College, donde actuó con el grupo de improvisación «My Mother’s Fleabag. Después de mudarse para seguir su carrera en la comedia, comenzó a tomar clases en The Second City, donde conoció a Steve Carell, con quien se casó en 1995.,

Después de unirse a The Second City Touring Company y de gira con sus compañeros de reparto Adam McKay, Miriam Tolan, Brian Stack, Theresa Mulligan y Todd Stashwick, Carell fue contratada por Second City Northwest en Rolling Meadows, Illinois, donde apareció en su 15ª revista, The Madness of Curious George.

Saturday Night Live cast Carell en 1995 junto con su compañero de Second City, David Koechner. Carell pasó una temporada en SNL, donde era más conocida por su imitación del presentador de CNN Bobbie Battista.,

en 1996, The Second City llevó su aclamada revista Piñata Full of Bees al Kennedy Center en Washington, D. C. para una carrera en la costa este. Aunque las reseñas del programa en D. C. sugirieron que Second City claramente ya no era el lugar para encontrar a la próxima generación de grandes talentos Cómicos, el futuro decía lo contrario. El reparto estaba compuesto por Nancy Walls, Steve Carell, David Koechner, Tim Meadows, Adam McKay, Jon Glaser y Theresa Mulligan.,

Carell pasó a ser corresponsal de The Daily Show con Jon Stewart durante tres años, cubriendo las elecciones presidenciales de 2000 en los segmentos «Indecision 2000» del programa. A partir de ahí, ella pasó a la voz del personaje de «Helen Goode» en la serie animada Mike Judge, la familia Goode. Carell también tuvo un papel recurrente junto a su esposo Steve Carell en The Office y apareció en las películas Anger Management, The 40-Year-Old Virgin y Bridesmaids.,

Angie Tribeca de TBS, protagonizada por Rashida Jones en el papel principal, es una empresa conjunta entre los dos co-creadores de Carell, y su maratón de 25 horas fue la primera vez en televisión. La cuarta temporada del programa se estrena en 2018.