Nelson Machado nasce a São Paulo (Brasile) e si forma presso il Conservatorio Heitor Villa Lobos col professore João Da Silva. Si diploma in chitarra presso la Facoltà di Musica San Judas Tadeu con il professor Giacomo Bartoloni e segue diversi corsi di chitarra - a Porto Alegre e a São Paulo con il professor Henrique Pinto - oltre al corso di composizione con Sergio Vasconcelos Corrêia. Partecipa al Primo Seminario di Musica Strumentale a Ouro Preto (MG), organizzato dal chitarrista Toninho Horta. Studia flamenco per diversi anni con il chitarrista argentino Julio Cesar Peralta, membro del gruppo Raices de America, dalla cui musica viene fortemente influenzato. Dal 1988 Nelson Machado si stabilisce in Italia dove segue un corso di specializzazione in chitarra con Narciso Yepes presso l'Accademia Chigiana di Siena.
Si esibisce in diverse città italiane e all'estero, tra cui in Francia, Svizzera, Slovenia, Spagna e Portogallo diventando un esponente della musica popolare brasilana (MPB) di cui propone i brani dei più illustri compositori, quali Noel Rosa, Pixinguinha, Tom Jobim, Chico Buarque de Hollanda, Edú Lôbo. È fondatore della formazione vocale Brasil Class con Silvia Donati, Maurizio De Gasperi, Monica Dardi e Barbara Giorgi. Oltre a proporre un' interpretazione personale del repertorio di canzoni brasiliane, il gruppo si accompagna con piccole percussioni, con chitarra, flauto e piano. Nel 1995 il primo lavoro discografico, Illuminado, presenta nove composizioni originali. Nelson Machado è accompagnato dai musicisti Roberto "Red" Rossi, Paolo Caruso, Maurizio Piancastelli, Andrea Taravelli, Enrico Guerzoni e dal bassista americano Vonn Washington. Nelson Machado lavora anche agli arrangiamenti e partecipa come arrangiatore, chitarrista e corista in due dischi realizzati da Franz Campi, cantautore bolognese con cui compone la canzone "Estrela" ("Rose Rose", in versione Italiana). Partecipa anche ad altre registrazioni di artisti italiani.
Nel 2004 registra a São Paulo il suo album più recente, Brasiliano, con la partecipazione del paroliere Léo Nogueira nonché degli artisti Oswaldinho do Acordeon, Dino Barioni, Mario Carvalho, Daniel Alcântara et Vitor D'alcântara. Il disco è distribuito con successo in Giappone ( etichetta Koala records) e su Itunes.
Nel 2005 Nelson incide per la Philology Records due nuovi album "voz e violão", dal titolo "De Letra" (con i suoi brani più belli) e "Jobim e Outros" (con interpretazione di Tom Jobim, Chico Buarque de Hollanda, e Dorival Caymmy). Nelson Machado si esibisce regolarmente con successo nei locali e teatri più rinomati di Bologna, accompagnato talvolta da musicisti di varie tendenze quali Jimmy Villotti, Barbara Casini, Luisa Cottifogli, Daniela Firpo, Teo Ciavarella, Rosa Emilia, Tatiana Valle.
Il suo nome fa parte del Dizionario Cravo Albin della Musica Popolare Brasiliana, testo di riferimento della musica brasiliana. Dal 2007 Nelson fa parte del Giorgio Zagnoni Ensemble e collabora col gruppo Microcosmos. Da quest'anno è il chitarrista dell'Etno Jazz Pan Orchestra del teatro Manzoni di Bologna.
Il suo nome è recentemente entrato a far parte del Dizionario Cravo Albin della Musica Popolare Brasiliana, testo di riferimento della musica brasiliana.