Родился в Туре (Франция). Обучался как пианист и музыковед в Консерватории имени Франсиса Пуленка в родном городе, а также занимался в классах клавесина и ударных инструментов.

Оркестровому дирижированию обучался в Берлинском университете искусств (классы Стивена Слоуна и Гарри Кёртиса). Во время учёбы в Германии дирижировал оркестром берлинской Komische Oper, Бохумским симфоническим оркестром, оркестром Kammerakademie Potsdam и другими коллективами. В качестве репетитора сотрудничал с оперными театрами Фрайбурга (Германия), Тура (Франция) и Сантьяго (Чили).

В 2022 году удостоен II премии I Международного конкурса пианистов, композиторов и дирижёров имени С. В. Рахманинова в Москве. После получил приглашение выступить с Симфоническим оркестром Мариинского театра в Санкт-Петербурге.

Регулярно выступает на крупнейших московских сценах с Российским национальным оркестром, Государственным академическим симфоническим оркестром России имени Е. Ф. Светланова, Государственным академическим Большим симфоническим оркестром имени П. И. Чайковского, Российским национальным молодёжным симфоническим оркестром — Симфонической академией.

Владея пятью языками, Клеман Нонсьё с увлечением изучает зарубежные культуры, чтобы установить более тесную связь со своими слушателями. Эмоциональность и искренность — его главные принципы: выразительная и театральная манера дирижирования привносит на сцену жизнь, глубину и подлинность.