Mais la Première Guerre mondiale met en veille son ambition, et ce n’est qu’en 1921 qu’il débute dans la troupe de Jacques Copeau, on le voit au Théâtre du Vieux-Colombier jouer « Les Plaisirs du hasard » de René Benjamin et « La Princesse Turandot » de Carlo Gozzi . Quelques années plus tard il rejoint celle de Gaston Baty et monte entre autres sur les planches du Théâtre Montparnasse jouer les grands classiques citons: « L'Opéra de quat'sous » de Bertolt Brecht ; « Crime et Châtiment » de Fiodor Dostoïevski ; « Sodome et Gomorrhe » de Jean Giraudoux, « La Mégère apprivoisée » de Shakespeare et bien d’autres …

Grand, mince, la mine austère Lucien Nat débute au cinéma en 1932 devant les caméras de Maurice Tourneur aux cotés de Fernandel et Jean Gabin dans « Les gaietés de l'escadron » il tient le rôle du maréchal des logis chef Bernot.

Servi par une présence physique assez froide il ne poura jouer les jeunes premiers et se voit rapidement cantonné dans les registres dramatiques. Il intègre le casting du mélodrame poignant de Raymond Bernard « Les Misérables » (1933) avec Harry Baur en Jean Valjean et Charles Vanel en Javert.

Il campe un avocat dans le drame psychologique « Forfaiture » (1937) de Marcel L’Herbier avec Louis Jouvet, Lise Delamare et Sessue Hayakawa et dans le film historique « La tragédie impériale » (1937) de Marcel L’Herbier, il est Ostrowski qui conspire contre Raspoutine (Harry Baur) un moine aux talents de guérisseur avec Marcelle Chantal et Pierre Richard-Willm. Puis il assassine un par un ses camarades qui ont gagnés une grosse somme d'argent dans « Le dernier des six » (1941) de Georges Lacombe. En 1942, il campe un bohémien dans « Le capitaine Fracasse » avec Fernand Gravey et Jean Weber ; puis un opposant à Pierre Blanchar dans le rôle titre du film historique « Pontcarral, colonel d'Empire » (1942) de Jean Delannoy avec Annie Ducaux et Suzy Carrier ; dans « Le bossu » (1944) il est l’infâme et le fourbe Peyrolles face à Henri de Lagardère (Pierre Blanchar) . Sa haute prestance lui vaut des rôles d’aristocrates dans des épopées historiques comme dans « Patrie » (1945) il est le hautain duc d’Albe, le gouverneur des Pays-Bas en révolte contre le comte de Rysoordont (Pierre Blanchar) ; celui de M. de Cellamare dans « Cartouche, roi de Paris » (1948) de Guillaume Radot avec Renée Devillers et Roger Pigaut dit Cartouche et tient le rôle de Napoléon III dans la comédie musicale « La valse de Paris » (1949) de Marcel Achard avec Pierre Fresnay et Yvonne Printemps.

En 1948 Henri Aisner adapte au cinéma « Le mystère de la chambre jaune » inspiré du roman policier éponyme de Gaston Leroux, Mathilde (Hélène Perdrière) est agressée dans sa propre chambre, verrouillée de l'intérieur, la police soupçonne son fiancé Robert Darzac (Lucien Nat) mais le journaliste Rouletabille (Serge Reggiani) a un autre avis il démasquera l’agresseur dans la suite « Le parfum de la dame en noir » (1949) de Louis Daquin avec Marcel Herrand le coupable. C'est ensuite Sacha Guitry qui l'affuble à deux reprises de la perruque poudrée de Montesquieu dans les drames historiques « Si Versailles m'était conté » (1954) et « Si Paris nous était conté » (1955).

Il tourne une série de policiers où il campe successivement un avocat général dans « Nous sommes tous des assassins » (1952) de André Cayatte avec Mouloudji ; un médecin légiste dans « Le dossier noir » (1955) de André Cayatte avec Antoine Balpêtré et l'inspecteur Lanoux dans « Police judiciaire » (1958) de Maurice de Canonge qui enquête sur une affaire criminelle qui s'avère plus compliquée que prévue, avec Anne Vernon en prostituée et Jean Tissier en vieil aristocrate.

Ses derniers rôles, sont secondaires , citons le drame conjugal « Climats « (1961) de Stellio Lorenzi il est le père de la frivole Marina Vlady qui devient inconsolable après sa rupture avec Philippe (Jean-Pierre Marielle) dépressive elle se suicide ; celui du père de Thérèse ( Emmanuelle Riva ) accusée d'avoir tenté d'empoisonner son mari dans « Thérèse Desqueyroux » (1962) ; le père supérieur d'un internat catholique dans « Les amitiés particulières » (1964) de Jean Delannoy avec Michel Bouquet.

Il clôt sa carrière au grand écran en diplomate dans « Passeport diplomatique agent K 8 » (1964) de Robert Vernay. À la télévision, il participe à des séries populaires, comme « La caméra explore le temps » (1959), où il incarne, François 1er d’Autriche ; « Dom Juan » (1965) il est le père indigné sermonnant son fils libertin (Michel Piccoli) ou encore le grand-père de Marius, dans la version télévisée des « Misérables » en 1972 date à laquelle il se retire définitivement pour se consacrer à son passe temps favori la peinture.

Lucien Nat a été marié à la comédienne Marie Déa de 1941 à 1952. Il décède le 23 juillet 1972 à l’âge de 77 ans, il est inhumé à Chamarande (Essonne).