Los modestos ingresos familiares hicieron que sus padres no pudieran seguir pagando el autobús que lo llevaba al colegio y, de sus tres hijos, Nairo, el mediano (tenía una hermana mayor y un hermano pequeño), fue el que dejó de tomar el bus y tuvo que aprender a montar en bicicleta para ir a clases: 16 kilómetros de descenso hasta la escuela, situada en la vecina Arcabuco, y otro tanto pero cuesta arriba a la vuelta, con una pendiente del 8%.
Fue precisamente en esos regresos a casa cuando descubrió su potencial para el ciclismo: pese a su corta edad y una bici notablemente más pesada, podía aguantar la subida a rueda de los ciclistas que entrenaban por la zona. Tras contárselo a su padre, éste decidiría comprarle una bicicleta mejor, de hierro aunque con ruedas más estrechas.
Su hermano menor, Dayer, también es ciclista en este caso amateur que en 2013 dio el salto a uno de los mejores equipos amateurs de España, el Lizarte.
Equipos colombianos
Su primer equipo serio fue el Boyacá es para Vivirla, de categoría Continental (tercera división), en el que debutó en 2009 con 19 años. El director de la escuadra, Vicente Belda, se había fijado en él y le ofreció un contrato antes de que terminara el curso académico. En la prueba de esfuerzo adelantada por el equipo los resultados fueron sorprendentes; según palabras del propio Belda: «sabíamos que Nairo Quintana iba a ser muy bueno»... «su prueba de esfuerzo era tan buena que, pensando que se había producido un error, tuvimos que repetírsela».
Ya ese primer año pudo participar en algunas pruebas europeas enmarcadas en el UCI Europe Tour (el circuito continental europeo, integrado por carreras no incluidas en la máxima categoría del ciclismo mundial). El mejor sub'23 de la Vuelta a la Comunidad de Madrid, estuvo escapado gran parte del Circuito Montañés y tras participar también en la Clásica de Ordicia y el Circuito de Guecho tuvo su actuación más destacada en la montañosa Subida a Urkiola: finalizó séptimo a 36 s del ganador Igor Antón.
En septiembre participó en las dos citas sub'23 del Mundial de Mendrisio: en la contrarreloj fue 26º, a 2 min 08 s del ganador, mientras que en la prueba en ruta (en la que fue segundo su compatriota Carlos Betancur, logrando la medalla plata) él se retiró.
2010.
Para 2010 pasó al Café de Colombia-Colombia es Pasión, también de categoría Continental y dirigido por Luis Fernando Saldarriaga.
Ese año se proclamó vencedor del Tour del Porvenir (carrera limitada a menores de 23 años), con solo 20 años, ganando además las dos últimas etapas: la jornada montañosa con final en Risoul (victoria que le sirvió también para auparse al liderato) y la cronoescalada final con llegada en esa misma estación de esquí alpina. En el podio estuvo acompañado por Andrew Talansky (a 1 min 44 s) y su compañero de equipo y compatriota Jarlinson Pantano (a 1 min 55 s).
2011
Para 2011 el equipo ascendió de categoría y pasó a ser Profesional Continental (segunda división), lo que les abría las puertas de más carreras europeas, incluida alguna del UCI WorldTour, la máxima categoría mundial. De este modo pudieron acudir a la Volta a Cataluña, donde Quintana se hizo con la clasificación de la montaña.
Además participó a lo largo del año en diversas carreras del UCI Europe Tour, como el GP Miguel Indurain, la Klasika Primavera (donde llegó a la meta de Amorebieta a 50 s del grupo del ganador Jonathan Hivert) y la Vuelta a Castilla y León (15º, inmediatamente por detrás de Steven Kruijswijk y Chris Froome.
La escuadra no logró finalmente hacerse con una de las cuatro invitaciones de la organización a equipos de su categoría para participar en la Vuelta a España.
Salto a la élite en Europa
2012
Para el 2012 se produjo el salto al ciclismo de élite con la firma del contrato por dos temporadas con el equipo español Movistar, en lo que supuso su estreno en un equipo ProTeam.
Después de seis días de competición en febrero, en marzo ganó la Vuelta a Murcia después de imponerse también en la primera etapa. Dos meses sería segundo en la Vuelta a la Comunidad de Madrid.
En junio llegaría su primera victoria en una carrera WorldTour: en la etapa reina del Critérium del Dauphiné se marchó en solitario en la ascensión al Joux Plane y pudo conservar su ventaja en la bajada hasta la meta situada en Morzine.
Siete días después se adjudicó la Ruta del Sur: aupado al liderato merced a su triunfo en la penúltima etapa, la diferencia lograda ese día le permitió imponerse en la clasificación general con más de un minuto sobre el segundo clasificado, y más de tres sobre el tercero.
Posteriormente corrió la la Vuelta a España, en la que era su primera participación en una gran vuelta de tres semanas. En la ronda española trabajó para su jefe de filas Alejandro Valverde en las etapas de montaña, destacando especialmente su rendimiento en las etapas de montaña por Asturias (Lagos de Covadonga y Cuitu Negru) y Cantabria.
El colombiano finalizó 36º en la clasificación general, después de una labor de gregario que incluyó el triunfo en la contrarreloj por equipos inaugural disputada en Pamplona; Valverde concluyó segundo, por detrás del ganador Alberto Contador.
El colombiano cerró su temporada participando en varias clásicas italianas. Fue el mejor de su equipo en el Giro de Lombardía, en la primera vez en que corría un monumento, y una semana más tarde se impuso en el Giro de Emilia al ascender al Santuario de San Luca con unos segundos de margen sobre Kessiakoff y Pellizotti.
2013
Nairo Quintana, en la cronoescalada al Col d'Èze en la París Niza.
En 2013 se estrenó nuevamente en competición participando en pruebas menores del sur español en el mes de febrero, siendo séptimo en la Vuelta a Andalucía y undécimo en la Vuelta a Murcia (carrera que había ganado un año antes, aunque en esta ocasión se disputó como una prueba de una sola etapa por las restricciones presupuestarias). Ya en marzo llegó su primer objetivo de la temporada, la París-Niza, en la que finalizó decimoquinto: tras ceder 12 s en el prólogo llegó en el pelotón junto a los favoritos en las tres primeras etapas, pero en la cuarta entró a Saint Vallier a dos minutos del grupo y quedó sin opciones para disputar la carrera, si bien mejoró su papel en la montaña aún restante al ser octavo en la etapa reina que culminaba en la montaña del Lure y tercero en la tradicional cronoescalada final al Col d'Èze (en la que sólo marcaron mejor tiempo que él los dos primeros de la general, Richie Porte y Andrew Talansky).
Quintana, campeón de la Vuelta al País Vasco 2013.
Una semana después corrió la Volta a Cataluña, donde fue cuarto tras ganar una etapa. El primer día no entró en el corte de trece corredores (incluidos los favoritos y su jefe de filas Alejandro Valverde) que llegaron con 28 s a Calella, pero con la llegada de la alta montaña en la tercera etapa su carrera cambió: ese día se impuso en la cima de Vallter 2000 con un ataque en el último kilómetro con el que dejó atrás a Valverde y otros candidatos como Joaquim Rodríguez y Bradley Wiggins. Al día siguiente se produjo el abandono de Valverde por una caída y la llegada al liderato de Daniel Martin en la llegada en alto de Port Ainé, en una jornada en la que Quintana subió a la tercera posición por detrás de Martin y Rodríguez. Sin embargo, después de mantenerse en esa posición en las dos jornadas posteriores, en la última etapa disputada en un circuito por Montjuic en Barcelona se produjo una escapada de Michele Scarponi (quinto hasta entonces, a 5 s del colombiano) que sirvió al italiano para auparse al tercer cajón del podio en detrimento de Quintana, que descendió al cuarto puesto por once segundos.
En abril llegaría su mayor triunfo hasta ese momento al imponerse en la Vuelta al País Vasco, donde además de ganar la general logró también una etapa y la regularidad. Llamado a última hora por su equipo, en la primera etapa se metió junto a los principales favoritos en el grupo de diecisiete corredores que bajaron en cabeza de San Miguel a Elgóibar. Sin cambios camino a Vitoria, el tercer día fue cuarto en el muro final de La Lejana al cruzar la meta situada junto al camposanto minero a ocho segundos de sus compatriotas Sergio Henao (nuevo líder) y Carlos Betancur, pero aventajando a su vez en dos segundos a contendientes como Porte, Contador y Spilak.
Un día después confirmó su buen estado de forma al imponerse bajo la lluvia en Arrate: tras coronar el alto en el grupo, en el suave descenso al santuario dejó atrás al resto para entrar en las últimas curvas primero y adjudicarse la victoria de etapa, arañando asimismo dos segundos a sus rivales para la general; un día después sería Porte quien se haría con la etapa recuperando cuatro segundos al grupo en el que llegaron los otros favoritos, incluido Quintana. En la decisiva contrarreloj final de Beasain, con un recorrido sinuoso que incluía varios repechos, Quintana dio la sorpresa al marcar el mejor tiempo entre los aspirantes al triunfo final, incluido el teórico favorito Porte, en una sesión marcada por la lluvia en la que sólo fue superado por el especialista Tony Martin, ya sin opciones. Gracias a esa crono el escarabajo de veintitrés años se proclamó vencedor de la clasificación general, haciéndose así con el maillot amarillo y la txapela correspondientes; en el podio estuvo acompañado por Porte (a 23 s) y Henao (a 34 s). ambos del Sky.
Tour de Francia 2013.
Para la edición 100 del Tour de Francia, es seleccionado por su equipo para actuar como gregario de Alejandro Valverde. Además de su rol como gregario luchara por la camiseta del mejor joven.
Después de varias caídas menores se mantiene en el top ten de la general, peleando la camiseta blanca con el polaco Michał Kwiatkowski. En la etapa 13° Alejandro Valverde pierde minutos y Quntana queda como jefe de filas, en la etapa 15° de 242.5 km con final en la cima del Mont Ventoux termina en segundo lugar en la etapa y termina a menos de un minuto de Chris Froome y se hace con el maillot blanco. La llegada en alto al Alpe d'Huez, la etapa con mas montaña de este año, se pone tercero en la general a 19 segundos del segundo el español Alberto Contador.
El 20 de Julio Dia Nacional de Colombia, Consigue su primera victoria en el Tour de Francia en una etapa de alta montaña con llegada a Annecy (Le Semnoz), quedando así segundo en la general y campeón en la clasificación de los jóvenes y la montaña.
