Fue legitimado por Real decreto cuando tenía un año. Eso significó que recibió una buena educación. A los 13 años se convirtió en paje de la reina Leonard, y a los 16 se casó con una viuda rica. Tuvieron tres hijos, dos varones que murieron en la infancia, y una hija, Breatriz, que se casó con Afons,o el hijo del rey Juan 1.

Nuno comenzó su servicio militar cuando sólo tenía 13 años. A la muerte del rey Fernando I de Portugal, su única heredera fue Beatriz, esposa de Juan I de Castilla. Para mantener la independencia portuguesa, los nobles de la corte apoyaron la pretensión del hermanastro del difunto rey, Juan de Aviz, de subir al trono. Nuno Alvares fue nombrado Condestable y Protector de Portugal a los 24 años. Se utilizaron todo tipo de tácticas contra el ejército castellano que atacaba Lisboa en apoyo de la reivindicación de Beatriz, pero fue la peste la que acabó con ellos.

Juan de Aviz fue declarado rey, pero esto provocó una invasión de los castellanos liderados por Juan 1, que seguía luchando contra la reivindicación de su esposa.

En agosto de 1385, Alvares lideró una victoria sobre los castellanos, que puso fin a la amenaza de anexión.

Alvares era un hombre muy religioso. Construyó muchas iglesias y monasterios, entre ellos la iglesia carmelita de Lisboa y otra a Nuestra Señora de las Victorias en Batahala.

Tras la muerte de su esposa, Nuno se hizo fraile carmelita en el convento de Carmo que fundó en Lisboa. Se le conoció como Frei Nuno da Santa Maria. Vivió en el convento hasta su muerte. En el último año de su vida, recibió la visita del rey Juan, que consideraba que Nuno había sido quien le había puesto en el trono y salvado la independencia de Portugal.

Desgraciadamente, su tumba se perdió en el terremoto de Lisboa de 1755.

Su fiesta se celebra el 6 de noviembre.