Fille de Virgil William Gates et de Elsie Ruth (née Nichols). Nancy Gates est née à Dallas dans l'Etat du Texas, aux Etats-Unis, le 1er février 1926. Elle est élevée à Denton où elle est scolarisée à la Robert E Lee School.

A trois ans elle apparaît déjà sur scène en robe blanche avec le groupe parascolaire, les Aces of Collegeland, à 6 ans sur le programme de Pâques de son école la Lee School, elle ouvre le spectacle avec un numéro de chaussure souple. À sept ans, elle est inscrite à la Denton Dance School, dans le cadre du spectacle «Denton Kiddie Revue», elle obtient un rôle principal dans «Un baiser pour Cendrillon» un spectacle de ménestrel où la fillette interprète un solo de danse russe, sont aussi du spectacle ses copines Brenda Marshall et Ann Sheridan.

A 13 ans, l'adolescente anime sa propre émission de radio dans une station de radio universitaire sur WFAA à Dallas dirigée par des étudiants de l'Université de Californie à Los Angeles.

À 15 ans, Nancy Gates signe un contrat avec la RKO Pictures et débute dans le film d'aventure «Les Tuttles of Tahiti» (1941), mettant en vedette Charles Laughton.

Son petit rôle non crédité dans « La splendeur des Amberson » (1942) d'Orson Welles, lui ouvre la voie vers le rôle de Marjorie la nièce d'Harold Peary dans la comédie «The great Gildersleeve» (1942) de Gordon Douglas avec Jane Darwell, à cette occasion, Nancy reçoit son premier baiser à l'écran. Et le même rôle dans le deuxième volet « Gildersleeve's bad day » (1943) de Gordon Douglas.

La même année elle apparaît dans comme une adolescente dans « Les enfants d'Hitler », (1942) un film de propagande de Edward Dmytryk, sur les jeunesses hitlériennes avec Bonita Granville et Tim Holt. Une lycéenne qui vit les horreurs de la guerre aux cotés de Charles Laughton son instituteur qui prend conscience de la réalité du nazisme dans le drame de la Seconde Guerre mondiale, « Vivre libre » (1943) de Jean Renoir avec Maureen O'Hara et George Sanders.

Puis, elle promène sa silhouette juvénile et son joli minois dans une dizaine de westerns de série B. Elle donne la réplique à Robert Mitchum, accusé de meurtre, dans « Nevada » (1944) d'Edward Killy avec Anna Jeffreys ; elle est la jeune espagnole Lupita aux cotés de la Comtesse Francisca Alvarado (Maureen O'Hara) dans le film d'aventure « Le pavillon noir » (1945) de Frank Borzage avec Paul Henreid, un mystérieux pirate qui kidnappe la Comtesse, au fil du temps ils tomberont amoureux l'un de l'autre.

Elle est propriétaire d'un saloon dans « Le mystère du ranch El Lobos » (1947) de Ray Taylor avec Lash La Rue et Al St. John; pour le même réalisateur, dans « La cité sans loi » (1947) on entend sa jolie voix, chantant en duo avec Eddie Dean.

En 1948, elle s'éloigne des plateaux pour épouser un avocat et directeur commercial d'Hollywood, J. William Hayes, rencontré lorsqu'il était pilote et passagère sur l'un de ses vols.

Sa maturité lui permet d'être engagée dans des rôles plus ambitieux nous pouvons citer : la princesse Henriette dans le film de cape et d'épée de Lewis Allen « Les fils des mousquetaires » (1951) où afin de prendre le pouvoir de l'Etat, le duc de Lavalle (Robert Douglas) force la reine Anne d'Autriche (Gladys Cooper) de la laisser épouser sa fille, la princesse Henriette, d'Artagnan (Cornel Wilde) et ses trois amis sauvent la situation, rendant à la princesse son véritable amour, le jeune prince Louis XIV (Peter Miles) ; elle est ensuite l'asiatique Ming Shan qui dirige le bar « Le dragon vert » (1952), un film d'espionnage signé Fred F. Sears, avec Richard Denning en mercenaire recruté pour anéantir un nid d'espions à Hong Kong; puis campe une meurtrière dans « Les bas-fonds d'Hawaii » (1953) de John H. Auer, où elle tue de sang froid l'associé de son petit ami (Wendell Corey) qui tente de le faire chanter.

Elle joue un rôle similaire dans « Je dois tuer » (1953) de Lewis Allen, les membres de sa famille sont retenus en otage chez eux par des hommes qui veulent assassiner le président américain en visite, elle tue de sang froid l'un d'eux Frank Sinatra, une brute épaisse.

Dès 1953, sans pour autant quitter le grand écran, Nancy Gates se tourne vers la télévision naissante et participe à une soixantaine de séries ou téléfilms en tous genres. Citons en exemple sa présence dans plusieurs épisodes de « Lux Video Theatre » (1953/54) où de nombreuses vedettes sont interviewées; dans les aventures « Alfred Hitchcock présente » (1955/56); « Perry Mason » (1957/65) « La grande caravane » (1958/64); « Maverick » (1958/59); « Gunsmoke » (1962) ; « L'homme à la Rolls » (1964); « Bonanza » (1966) et termine son parcours télévisé en 1969 avec la série policière « La nouvelle équipe ».

Nancy Gates avec Frank Sinatra

Parallèlement à sa téléfilmographie, elle est engagée dans le western de William Castle, « La terreur des sans-lois » (1954), elle côtoie George Montgomery, le shérif William Barclay qui tente de désamorcer une nouvelle guerre indienne, il tombe sous le charme de la belle Amy (Nancy Gates).

Elle intègre l'univers du film noir avec « Les bas-fonds d'Hawaii » (1953) de John H. Auer, lorsque le passé louche de Chester (Wendell Corey) supposé mort refait surface, son ancien associé (Robert Costa), prévoit de le faire chanter, sa petite amie Sally (Nancy Gates) met un terme brutal à son stratagème avec une balle bien placée sur le front avec les principaux protagonistes Evelyn Keyes, Elsa Lanchester et Marie Windsor.

Dans le triangle amoureux sur fond de guerre « L'île flottante » (1955) de Lewis R. Foster, action et romance se croisent dans une station météorologique en Alaska vulnérable à une attaque aérienne soviétique, le lieutenant Mary Ross, (Nancy Gates) qui s'occupe des relations publiques, est amoureuse du Major Brad Cantrell (Frank Lovejoy), mais il est attiré par Virgie (Evelyn Keyes) et envisage de l'épouser.

Elle est Sally la petite amie de Jim Benson (Llyod Bridge) dans le drame policier « Alerte à la frontière » (1956) de Hank McCune, Jim capitaine d'un bateau de pêche se fait piéger par les gangsters (Barton MacLane et John Hoyt) et s'implique imprudemment dans un réseau criminel faisant passer clandestinement des Mexicains illégaux en Californie.

Sherman A. Rose signe un triangle amoureux avec son drame « Casse-cou magnifiques » (1956) deux amis Frank Sommers et Bix Decker (Mickey Rooney et Jack Carson), forment un duo spécialisé dans la prospection pétrolière, tous deux sentent leur cœur s'échauffer et proche d'en venir aux mains, pour les beaux yeux d'une experte en affaires pétrolières, la ravissante et compétente Jane (Nancy Gates) mais les deux amis sauront trouver un terrain d'entente.

Elle a également joué un rôle notable en tant que membre d'une future race humaine qui a survécu à une guerre atomique dans le film culte de science-fiction « L'année 2506 » (1956) de Edward Bernds.

Nancy Gates avec Randolph Scott - Dans le film de 1960 : La prisonnière des Comanches

Elle obtient un petit rôle de secrétaire dans « Comme un torrent » (1958) de Vincente Minnelli, où elle côtoie Frank Sinatra, Dean Martin et Shirley MacLaine ; puis deux westerns de série B terminent sa filmographie: « Le shérif aux mains rouges » (1959), de Joseph M. Newman, elle est Lily, propriétaire du Lady Gay Saloon aux cotés de Joel McCrea qui recherche l'assassin de son frère, et un petit western sobre et efficace, « La prisonnière des Comanches » de Budd Boetticher, où Jefferson Cody (Randolph Scott) se rend chez les Indiens pour ramener auprès de son mari aveugle, une femme blanche (Nancy Gates) capturée quelques années plus tôt par les Comanches, mais trois bandits (Richard Rust, Claude Akins et Skip Homeier) veulent aussi ramener la squaw pour toucher la prime de 5 000 $ .

A 33 ans Nancy Gates décide de quitter définitivement le métier pour passer plus de temps auprès de sa famille. De son union avec William Hayes décédé en 1992 quatre enfants, sont nés, deux jumelles Cindy et Cathy, et les fils qui sont devenus producteurs à Hollywood, Jeffrey et J.William décédé en 1992.

Nancy Gates s'éteint le 24 mars 2019 à l'âge de 93 ans à son domicile dans le quartier Holmby Hills de Los Angeles. Incinérée ses cendres ont été rendues à sa famille.