وی دوره دبستان را تا سال پنجم در مدرسه جعفرى در گذر وزیردفتر درس خواند که در آن ایام، مدرسه شماره یک جامعه تعلیمات اسلامى بود. کلاس ششم دبستان به دبستان علوى رفت و دبیرستان را هم در دبیرستان علوى گذراند.
وی دروس حوزوى نیز گذرانده است. پس از پایان دوره دبیرستان، شروع به مطالعات دروس حوزوى کرد و مقدمات را نزد برخى علما همچون علامه نورى، شهید مطهرى و شوشترى گذراند.
نهاوندیان در سال ۵۱ به دانشگاه رفت و در رشته اقتصاد مشغول به تحصیل شد. بعد از پایان دوره لیسانس، به تحصیل همزمان براى فوق لیسانس در دو رشته «برنامه ریزى شهرى و منطقه اى» و اقتصاد پرداخت.
با اوجگیرى انقلاب، هر دو رشته تحصیلى خود را رها کرد و بعد از یک وقفه زمانى، در سال ۶۴ به همراه همسر و چهار فرزند خود به آمریکا رفت و در دانشگاه جورج واشینگتن در رشته «اقتصاد» فوق لیسانس خود را پى گرفت. نهاوندیان دکتراى خود را نیز در این رشته گرفت و سال ۷۲ به ایران بازگشت.
دکتر صدر، زمانی که وزیر بازرگانى دولت موقت بود، نهاوندیان را به این وزارتخانه دعوت کرد و مسئولیت روابط عمومى را برعهده او گذاشت.
وی بعد از واقعه هفتم تیر، به معاونت هماهنگى وزارت بازرگانى رسید و پس از آن هم معاونت طرح و برنامه وزارت را برعهده گرفت.
نهاوندیان در سال ۷۲ به وزارت بازرگانى که مدیریتش برعهده یحیى آل اسحاق عضو شوراى مرکزى جمعیت موتلفه بود، رفت و معاون او شد و تا سال 80 در این وزارتخانه ماند و پس از آن سمت‌هایی چون مشاور اقتصادى سیدمحمد خاتمى، رئیس مرکز ملى جهانى شدن و رئیس شوراى اقتصادى سازمان صدا و سیما را از سال ۸۰ تا ۸۴ برعهده داشت.
در جریان رقابت‌هاى انتخاباتى ریاست جمهورى در سال ۸۴ مدیریت اقتصادى برنامه‌هاى على لاریجانى را برعهده گرفت. پس از تشکیل دولت نهم نیز یک باره نام او براى دبیرکلى بورس مطرح شد اما وى نپذیرفت و ترجیح داد همکارى خود را با على لاریجانى که به سمت دبیر شوراى عالى امنیت ملى انتخاب شده بود، ادامه دهد و معاونت اقتصادى او در این شورا را پیگیرى نماید.
محمد نهاوندیان سیاستمدار و اقتصاددان ایرانی 12 مرداد سال 1392 از سوی حجت‌الاسلام حسن روحانی، به سمت رییس دفتر رییس جمهور ایران منصوب شد.
برخی از سمت‌های اجرایی محمد نهاوندیان:
- رئیس دفتر رئیس جمهور (حسن روحانی)
- معاون وقت دبیر سابق شورای عالی امنیت ملی ایران (معاون علی لاریجانی)
- عضو ستاد ویژه اجرای اصل ۴۴ قانون اساسی
- رییس مرکز بررسی برای الحاق به سازمان تجارت جهانی در جمهوری اسلامی
- معاونت در وزارت بازرگانی
- رئیس اتاق بازرگانی و صنایع و معادن ایران