Creciendo en Norfolk y asistiendo a una escuela donde estar interesado en la música te convertía en un marginado, el interés temprano de Nathan Fake en la escena electrónica surgió al escuchar a artistas como Aphex Twin y Orbital en la radio y leer sobre los equipos que utilizaban en revistas de música. Después de comenzar a adquirir y experimentar con su propio equipo, un encuentro con James Holden en 2003 lo llevó a unirse al sello discográfico Border Community, que en ese entonces estaba en sus primeros pasos, y lanzó su primer material, el sencillo «Outhouse», ese mismo año.

La relación con el sello de Holden continuó con más lanzamientos de EP, como «The Sky Was Pink» y «Silent Night», lo que llevó a su exitoso álbum debut «Drowning In A Sea Of Love», lanzado en 2006, el cual recibió elogios generalizados de medios como Pitchfork y The Guardian, y fue aclamado como uno de los mejores álbumes del año según Mixmag. Fake grabó dos álbumes más para el sello: «Hard Islands» en 2009 y «Steam Days» en 2012, antes de establecer su propio sello, Cambria Instruments, en 2014 junto con su antiguo asociado de Border Community, Wesley Matsel. Su sencillo colaborativo «Black Drift / Bismuth» fue seguido por el EP en solitario de Fake, «Glaive», en 2015. 

Durante este tiempo, también realizó una serie de impresionantes y diversas remezclas, desde Radiohead hasta Jon Hopkins y Clark, trabajando para sellos como Ninja Tune, Domino, Warp y Kompakt. Ha llevado su sonido en extensas giras por todo el mundo, incluyendo giras destacadas con Orbital, Four Tet, Jon Hopkins y Clark.

En septiembre de 2016, Nathan anunció su firma con Ninja Tune con el lanzamiento del sencillo «DEGREELESSNESS / Now We Know» en vinilo de 12″, y el 10 de marzo de 2017 lanzó su cuarto álbum «Providence», que incluía sus primeras colaboraciones en su carrera, con Prurient (también conocido como Vatican Shadow y fundador de Hospital Productions) y Raphaelle Standell-Preston de la banda Braids. Descrito por la revista FACT como «un álbum que define su carrera», recibió grandes elogios de publicaciones como The Observer, DJ Mag (Álbum del Mes), Wire y Crack. Fue el «Álbum de la Semana» de Bleep y recibió apoyo durante todo el año de artistas como Four Tet, Ben UFO, Helena Hauff y muchos otros. Más tarde, en 2017, Nathan lanzó dos EPs de «Providence Reworks» con la participación de Overmono, Huerco S, Konx-Om-Pax y Olga Wojciechowska.

En 2018, Nathan lanzó el EP «Sunder», que se destacó por ser metodológicamente y sonoramente diferente a su trabajo anterior, y este lanzamiento de 4 pistas llegó a través de Ninja Tune.

El álbum de estudio «Crystal Vision» fue lanzado el 7 de abril de 2023 en el propio sello de Nathan, Cambria Instruments.