amikor Nat és öccse, Alex kisgyerekek voltak, a fürdőkádból kiabáltak: “mi vagyunk a meztelen testvérek!”Apjuk azt mondja, hogy Nat négyéves korában megtanította magát arra, hogy zongorán játsszon kisebb-nagyobb akkordokat. Amint az apja így emlékszik vissza: “megkérdeztem tőle:” hogyan tanultad meg őket?- Azt mondta: – Apa, Itt vannak.”Azt kérdeztem:” mik azok az akkordok?- Mondta-ezek az én büszke akkordjaim.””Öt éves korára Wolff saját dalokat kezdett írni, és mire óvodába járt, a legjobb barátaival létrehozta a The Silver Boulders nevű zenekart.,
NAT először a szeptember 11-i támadások nyomán kapott értesítést, amikor születésnapi partiját lakása előtt tartotta, ahol a “tűzoltók”című kompozícióját végezte. A jótékonysági koncert sikeres volt; több mint 46 000 dollárt gyűjtött, és a New York-i Tűzoltóság 18. csapatának gyermekeinek adományozta. Alex végül csatlakozott a zenekarhoz, mint a dobos; mindkét fiú felbátorodott a Beatles. Amikor Wolff fiatal volt, táblákat tett a hálószobájának ajtajára, amelyben kijelentette: “gyerekszínész akarok lenni!,”Először anyja megtagadta, mert nem akarta, hogy gyermekei fiatalkorukban sztárságnak legyenek kitéve. Ennek eredményeként, Draper úgy döntött, hogy megnyugtassák a Nat azáltal, hogy vele film a saját sitcom, nem Eszik A tányéromból.
Wolff a 2011-es Torontói Nemzetközi filmfesztivál
kezdte színészi karrierjét Off-Broadway egy kisebb szerepet az anyja játszani Kezd A Mennybe (2003), valamint az Off-Broadway termelés Szívverés, hogy Bagdad (2004), mind A Bolha Színház., Később kilencévesen kapott elismerést a The Naked Brothers Band: The Movie című 2005-ös musical vígjátékfilm főszerepéért, melyet édesanyja írt és rendezett, valamint a Hamptons Nemzetközi Filmfesztiválon elnyerte a családi játékfilm közönségdíját. A filmet a Nickelodeon vásárolta meg az azonos nevű (2007-09) televíziós sorozat pilótájaként, amelyet anyja készített, írt, készített és rendezett, míg apja társszerepelt, gyártotta és felügyelte a zenét., NAT öccse is szerepelt az együttesben, ő írta és adta elő a zenét.
a sorozat egy BMI Kábeldíjat kapott a sorozat zenéjének komponálásáért, valamint két fiatal művész díj jelölést és egy KCA jelölést a legjobb TV-Színészért. A show két soundtrack albumot készített, a “Crazy Car” kislemez pedig elérte a #83-at a Top 100 Billboard listán. Wolff, aki hat éves volt, amikor írta a dalt, úgy gondolják, hogy a legfiatalabb ember, aki valaha ábrázolt dalt írt a Billboard listákon., Barack Obama elnök tiszteletére a “Yes we Can” című, kiadatlan dalát az elnök és két lánya hallgatta meg, akik élvezték és hívták. A találkozás előtt Nat találkozott Obamával, aki arra ösztönözte őt, hogy írja meg a kompozíciót.
Wolff további filmjei közé tartozik a Nickelodeon televíziós film különleges Mr.Troop Mom (2009), a szilveszter (2011) romantikus komédia, valamint a független komikus dráma béke, szerelem & félreértés (2011). 2010 – ben szerepelt a testvére játékában, amit Woody tenne? a Bolhaszínházban., Wolff társszerepelt az Admission (2013), a Palo Alto (2013), valamint a badly Behaving (2014) című vígjátékfilmben. Ugyanebben az évben a The Fault In Our Stars című drámafilmben játszott mellékszerepe két Teen Choice díjat kapott a Choice Movie: Scene Stealer and Choice Movie: Chemistry kategóriában.
2015-ben Wolff szerepelt a Paper Towns – ban, a John Green regény második film adaptációja a csillagok hibája után. Vezető szerepet játszott Quentin” Q ” Jacobsen, egy tizenéves fiú, aki szerelmes a szomszédjába (Cara Delevingne-t játszotta)., A Variety számára írt Justin Chang kritikus kijelentette: “Wolff, aki szinte minden jelenetben jelen van, olyan fiatalemberként kezeli a központot, aki nem túlságosan aggódik a kiemelkedés vagy a beilleszkedés miatt, és akinek viselkedése gyakran olyan bizonytalan, mint impulzív. Sam Shepard “Buried Child” című darabjának off-Broadway revivaljában Ed Harrisszel és Taissa Farmigával fog szerepelni. A termelés a tervek szerint 2016.február 2-tól március 13-ig tart.
2017-ben Wolff szerepelt a Death Note-ban, egy Netflix filmben, amely az azonos nevű mangán alapul, valamint a romantikus komédia Otthon., 2018-ban megjelent A Jess Bond által rendezett Rosy című független thrillerben, valamint a Stella utolsó hétvégéje című drámában, amelyet anyja, Polly Draper rendezett, testvére, Alex főszereplésével. 2019-ben megjelent a jó testtartás, rendezte Dolly Wells, 2020-ban pedig megjelent a Mortal, rendezte André Øvredal.