Karsten Nagel begann bereits mit 15 Jahren bei Walter Urbach am Meistersinger-Konservatorium Nürnberg sein Fagottstudium und übernahm mit 18 Jahren im Philharmonischen Orchester der Stadt Nürnberg die Stelle des 1. Fagottisten. Währenddessen erhielt er als Mitglied des Roseau-Quintetts mehrere Preise und Auszeichnungen, unter anderem beim Deutschen Musikwettbewerb Bonn und beim 7. Internationalen Kammermusikwettbewerb Tokio, außerdem den Kulturförderpreis des Freistaates Bayern.
In dieser Zeit schloss er außerdem sein Aufbaustudium an der Herbert-von-Karajan-Stiftung Berlin ab. 1990 wechselte er an die Bayerische Staatsoper München, an der er elf Jahre 1. Solofagottist des Bayerischen Staatsorchesters war. Ab 1994 unterrichtete er an der Hochschule für Musik und Theater München, seit 1996 am Meistersinger-Konservatorium Nürnberg (später Hochschule für Musik Nürnberg-Augsburg). 2001 erfolgte die Ernennung zum Professor für Fagott und Kammermusik. In dieser Funktion ist er heute am Leopold-Mozart-Zentrum der Universität Augsburg tätig. Regelmäßig leitet er Kurse als Holzbläser- und Kammermusikdozent u. a. bei der „Jeunesses Musicales Deutschland“. Darüber hinaus ist er seit Mai 2002 ausgebildeter TaKeTiNa-Rhythmuspädagoge. Seit vielen Jahren setzt sich Karsten Nagel intensiv für den musikalischen Nachwuchs ein, u. a. als Juror bei „Jugend musiziert e. V.“, als Dozent beim Bayerischen Landesjugendorchester und mit über hundert vom Freistaat Bayern geförderten Schulkonzerten mit dem von ihm gegründeten Ensemble fagotti parlandi, von dem bereits zwei CDs erschienen sind.