Carlo Nangeroni nasce a New York il 24 giugno 1922 da famiglia di emigranti lombardi. Trascorre l’infanzia e la prima formazione tra Stati Uniti e Italia e, tra il 1938 e il 1942, frequenta a Milano la Scuola Superiore di Arte Cristiana Beato Angelico, seguendo parallelamente i corsi serali all’Accademia di Brera, dove è allievo di Mauro Reggiani.
Nel 1946 rientra negli Stati Uniti e si stabilisce a New York, dove entra in contatto diretto con il clima di profondo rinnovamento della cultura artistica americana del secondo dopoguerra. Frequenta lo studio di Alexander Archipenko, conosce protagonisti dell’Action Painting come Willem de Kooning e Franz Kline, e si avvicina alle sperimentazioni musicali di Edgar Varèse. In questi anni entra in relazione anche con poeti e scrittori come Octavio Paz, Jorge Guillén e Alastair Reid, sviluppando una sensibilità aperta al dialogo tra arti visive, suono e parola. Nel 1949 tiene la sua prima mostra personale alla New York Circulating Gallery of Paintings.
Parallelamente alla pittura, tra la fine degli anni Quaranta e i primi Cinquanta lavora come scenografo per la National Broadcasting Company, realizzando allestimenti per opere liriche e produzioni teatrali, esperienza che contribuisce a rafforzare il suo interesse per la costruzione spaziale e per la relazione tra forma, luce e percezione.
Tra il 1954 e il 1957 sviluppa una serie di opere quasi monocrome, caratterizzate da superfici bianche con leggere emergenze materiche e minimi innesti cromatici, in cui residui figurali si intrecciano a partiture non oggettive. Nel 1958 rientra definitivamente in Italia e si stabilisce a Milano. La prima personale italiana si tiene nel 1959 alla Galleria Schneider di Roma. A partire dal 1960, Nangeroni dichiara conclusa la fase informale della propria ricerca e avvia un percorso di progressiva razionalizzazione del linguaggio: le pennellate si trasformano in moduli plastici definiti e il cerchio diventa elemento strutturale costante, fondamento di una vera e propria “grammatica” formale.
Negli anni Sessanta entra in dialogo con l’ambiente artistico milanese, frequentando artisti quali Lucio Fontana, Piero Manzoni, Gianni Colombo e il Gruppo T, e instaurando un rapporto duraturo con il gallerista Bruno Lorenzelli. Espone in contesti istituzionali di rilievo, tra cui la 9ª e la 10ª Quadriennale di Roma, la 36ª Biennale di Venezia per la grafica e le esposizioni di Réalités Nouvelles al Musée d’Art Moderne di Parigi, Francia. Nel 1986 è nuovamente invitato alla Biennale di Venezia nella sezione dedicata alla ricerca cromatica organizzata.
A partire dagli anni Ottanta la sua ricerca si concentra sempre più sulla dimensione luminosa del colore: sviluppa un cromatismo iridescente attraverso fitte trame di rette verticali e microstrutture diagonali, ottenendo superfici vibranti che trasformano la percezione dell’opera in funzione delle condizioni di luce e del movimento dello sguardo. Negli anni Novanta accentua ulteriormente questa direzione frammentando le campiture cromatiche in particelle minime, con l’obiettivo di intensificare la vibrazione ottica.
Nel 1994 due ampie mostre antologiche al Palazzo Ducale di Massa e alla Bibliomediateca Comunale di Terni, curate da Luciano Caramel, consolidano il riconoscimento critico della sua opera. Dal 1973 al 2004 insegna presso la Scuola Politecnica di Design di Milano.
Le sue opere sono presenti in collezioni pubbliche e private in Italia e all’estero, tra cui la Galleria d’Arte Moderna di Torino, Italia; e la collezione d’arte contemporanea della New York University, Stati Uniti. Muore a Milano il 13 marzo 2018.