.დაიბადა სოფ. ფარცხანაყანებში, ქუთაისთან. 1910 წელს დაამთავრა პეტერბურგის უნივერსიტეტის (რუსეთი) ისტორიულ-ფილოლოგიურ ფაკულტეტზე, ფილოსოფიის განხრით. მუშაობდა ცხნობილი პროფესორების ა. ვედენსკის, ნ. ლოსკის და ი. ლაფშინის ხელმძღვანელობით. 1911-1914 წლებში ლაიპციგის უნივერსიტეტის (გერმანია) სტუდენტია. გერმანიაში ყოფნის დროს მუშაობდა ვუნდტის, ფოლკელტისა და ბართის ხელმძღვანელობით. ლაიფციგში ჩამოაყალიბა ორიგინალური ფილოსოფიური მოძღვრება - ალეთოლოგია. 1915 წელს მიენიჭა აღნიშნული უნივერსიტეტის ფილოსოფიის დოქტორის ხარისხი.

1916-1918 წლებში პეტერბურგის უნივერსიტეტის ლექტორია. 1918 წელს იყო თსუ ერთ-ერთი დამაარსებელი, იყო მისი პრორექტორი (1920-1929), უნივერსიტეტის ფუნდამენტალური ბიბლიოთკის დირექტორი, მსოფლიო ლიტერატურის ისტორიის კათედრის გამგე. ფილოსოფიის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი.თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტისა. 1918-1953 და 1960-1969 წლებში ამავე უნივერსიტეტის პროფესორია.

1925-1926 წლებში იყო ლაიპციგის უნივერსიტეტის მოწვეული პროფესორი. 1927 წელს მიენიჭა ფილოსოფიურ მეცნიერებათა დოქტორის სამეცნიერო ხარისხი. ნუცუბიძე ოცდაათიანი წლების II ნახევრიდან ინტენსიურად იკვლევდა ქართული ფილოსოფიური აზროვნების ისტორიას და მასთან დაკავშირებულ „აღმოსავლური რენესანსის“ საკითხებს. მისი მეცნიერული გამოკვლევების საფუძველზე ქართველოლოგიის ეს დარგი დამოუკიდებელ მეცნიერებად ჩამოყალიბდა.

დიდი წვლილი შეიტანა ნუცუბიძემ ფსევდოდიონისე არეოპაგელისა და ცნობილი ქართველი მოღვაწის პეტრე იბერის იდენტობის საკითხის კვლევაში. ეს ჰიპოთეზა მან წამოაყენა 1942 წელს, მისგან დამოუკიდებლად ამავე დასკვნამდე მივიდა ბელგიელი მეცნიერი ერნესტ ჰონიგმანი 1952 წელს, რის შემდეგაც აღნიშნულ თეორიას ეწოდა ნუცუბიძე-ჰონიგმანის თეორია.

ნუცუბიძემ გაარკვია შოთა რუსთაველის ვეფხისტყაოსნისა ავტორის ჰუმანისტური მსოფლმხედველობა. ახლებურად გადაწყვიტა პოემის ეროვნულ-ფილოსოფიური წყაროების შესწავლის საკითხი, განსაზღვრა რუსთაველის ადგილი რენესანსში. ნუცუბიძის აზრით, ვეფხისტყაოსანი მოწინავე აღმოსავეთის ქვეყნების საერთო კულტურული ცხოვრების პოეტურ გამოსახვას და ქართული რენესანსის მწვერვალს წარმოადგენს. ნუცუბიძის დასაბუთებით ვეფხისტყაოსნის ფილოსოფიური წყარო ქართული ნეოპლატონიზმია, რომლის ძირითადი იდეა - სიკეთის ბოროტებაზე გამარჯვება - პოემაში მხატვრულად არის განსახიერებული.

ქართული ფილოსოფიის, ლიტერატურის სოციალური კულტურის, ისტორიის გარემოს საკითხების კვლევას ნუცუბიძემ ორმოცზე მეტი გამოკვლევა უძღვნა. ვეფხისტყაოსნის ლიტერატურულ-იდეოლოგიური წყაროების ძიებაში ნუცუბიძეს დიდად ეხმარებოდა ქართული სასულიერო და საერო მწერლობის, აგრეთვე ფილოსოფიური აზროვნების ზედმიწევნით ცოდნა, მათი ტექსტების დადგენა, კომენტირება და მხატვრული თარგმნა (რუსელ ენაზე თარგმნა „ვეფხისტყაოსანი“, „აბდულმესიანი“, „თამარიანი“, ხალხური „ამირანიანი“). ცნობილია აგრეთვე ნუცუბიძის გამოკვლევები ესთეტიკის, ქართული კულტურის ისტორიის სხვადასხვა საკითხებზე. ბერძნული „ბალავარიანის“ ქართული წარმომავლობის შესახებ.

ნუცუბიძე იყო ამიერკავკასიის საბჭოთა სოციალისტური ფედერაციული რესპუბლიკისა და საქართველოს სსრ ცაკის წევრი; ხელმძღვანელობდა საქართველოს სსრ განათლების კომისარიატთან არსებულ საქართველოს უცხოეთთან კულტურული ერთიერთობის საზოგადოებას.

აღსანიშნავია, რომ 1919-1921 წლებში შალვა ნუცუბიძე იყო საქართველოს დემოკრატიული რესპუბლიკის დამფუძნებელი კრების (პარლამენტის) წევრი საქართველოს სოციალ-ფედერალისტთა პარტიიდან. ბოლშევიკური რუსეთის მიერ საქართველოს ოკუპაციის (1921 წლის 25 თებერვალი) შემდეგ იგი მუდმივად განიცდიდა დევნას საბჭოთა რეჟიმის მხრიდან: დაპატიმრებული იყო 1921 და 1938-1940 წლებში, 1953-1960 წლებში გაძევებული იყო თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტიდან და ჩამორთმეული ჰქონდა საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსობა.

თბილისის უნივერსიტეტში ნუცუბიძის მიერ 20-იან წლებში დაარსებული სემინარები იქცა ფილოსოფიური აზროვნების კერად, სადაც აღიზარდნენ გამოჩენილი ქართველი მოაზროვნეები: მოსე გოგიბერიძე, კონსტანტინე მეგრელიძე, სავლე წერეთელი კონსტანტინე ბაქრაძე, ანგია ბოჭორიშვილი. დაჯილდოებული იყო შრომის წითელი დროშის ორდენით. გარდაიცვალა თბილისში. დაკრძალულია თსუ-ის ბაღში.

.