Carlo Nangeroni nasce a New York da una famiglia di emigranti.
Nel 1926 raggiunge l'Italia per studiarvi e nel contempo frequenta i corsi serali a Brera dove è allievo di Mauro Reggiani. Nel 1946, ritorna negli Stati Uniti e si stabilisce a New York dove abita la famiglia. Sono anni di esperienze di vita, esperimenti e ricerche nel campo dell'arte a contatto con il rinnovamento della pittura americana e l'affermazione dei suoi maggiori artisti. Nella primavera del 1948 incontra lo scultore Alexander Archipenko, in quel tempo a New York, e ne frequenta lo studio. In quegli anni entra in contatto con le idee ed i protagonisti dell'action painting come Willem de Kooning e Franz Kline. Nel 1949 allestisce la sua prima esposizione personale alla New York. Nel 1959 espone per la prima volta in Italia a Roma assieme allo scultore Carmelo Cappello.
A Milano prende contatto con l'ambiente artistico della città. Incontra artisti come Gianni Colombo, Piero Manzoni, Lucio Fontana, il Gruppo T, Paolo Schiavocampo, Gianni Brusamolino, Miro Cusumano, i critici Franco Russoli, Marco Valsecchi, Carlo Belloli e molti altri. Nel 1963 conosce Emilio Scanavino che lo invita a Calice Ligure nell'entroterra del Savonese dove si è stabilito da poco. Anche per Nangeroni, Calice diventerà la sede estiva e poco dopo arriveranno molti artisti italiani e stranieri a formare, durante l'estate, un'affollatissima colonia. Nel 1965 è invitato alla IX Quadriennale di Roma. Nel 1972 è invitato alla Biennale di Venezia per la grafica. In questi anni opera nell'intento di sviluppare una sua "grammatica" di lavoro, utilizzando prevalentemente gamme di grigi su fondi bianchi e quasi abbandonando il colore. Nel 1973 è invitato alla X quadriennale di Roma.
Continua poi, negli anni novanta, questa sua ricerca frammentando in particelle di colore le campiture, per ottenere una maggiore vibrazione luminosa. Dal 1973 al 2004 è docente presso la Scuola Politecnica di Design di Milano. Sue opere si trovano in collezioni negli Stati Uniti, in Francia, in Germania, in Italia.