Nezhmetdinov nació en Aktubinsk, Imperio Ruso, en lo que hoy es Aktobe, Kazajstán, de etnia tártara.
Nezhmetdinov tenía un talento natural tanto para el ajedrez como para las damas.
Durante la Segunda Guerra Mundial, Nezhmetdinov sirvió en el ejército, retrasando así el progreso de su carrera ajedrecística hasta 1946.
Nezhmetdinov ganó una serie de partidas contra campeones del mundo como Tal y Spassky.
También tuvo éxito frente a grandes maestros de talla mundial, tales como Bronstein, Polugaevsky y Geller.