Se formó en semiología con Georges Mounin y Jean Molino.

Sus estudios de posgrado se centraron en literatura y lingüística primero de Aix-en-Provence y luego en París donde cursó el doctorado con Nicolas Ruwet y escribió su tesis sobre semiología musical.

En 1970 Nattiez se convirtió en profesor en la Universidad de Montreal, primero en los departamentos de Lingüística y Estudios Franceses, y después en la Facultad de Música, donde comenzó a enseñar Musicología en 1972.

[2]​ Es un famoso especialista en los escritos del compositor y director de orquesta Pierre Boulez.

A lo largo de su carrera ha recibido múltiples reconocimientos:[2]​