Als Raj in The Big Bang Theory leidet Kunal Nayyar unter panischer Angst vor Frauen, im wahren Leben angelt er sich Miss Indien 2006. Was er allerdings mit seiner Figur teilt, ist die große Leidenschaft für Videospiele. In dieser Beziehung ist er ebenso ein Nerd wie sein Fernsehcharakter.
Der Darsteller indischer Herkunft wird in London geboren, aber seine Kindheit verbringt er in New Delhi. Dort besucht er auch die St. Columba's School. Er will schon immer Schauspieler werden und wirkt auch bei verschiedenen Bühnenproduktionen an seiner Highschool mit. Er spielt Badminton für seine Schulmannschaft und nimmt an Wettbewerben in der Region Nord-Indien teil. Nach der Highschool verläßt er Indien um an der University of Portland Wirtschaft zu studieren und Schauspielunterricht zu nehmen. Auch wenn das für ihn anfangs einen großen Schritt bedeutet, allein in ein fremdes Land zu gehen, ist es am Ende die richtige Entscheidung. In seinem Abschlussjahr spielt er in der Uniproduktion von „The Rose Tattoo“ und zieht mit seiner Darstellung die Aufmerksamkeit des American College Theater Festival auf sich, deren Organisatoren ihn zu einem Schauspielwettbewerb einladen. Kunal Nayyar gewinnt den Wettbewerb und erhält den Mark Twain Award, sowie ein Stipendium für das renommierte Sundance Lab Theater. Nach seinem Abschluss legt er seinen Master of Fine Arts an der Temple University in Philadelphia ab.
Seine Schauspielkarriere beginnt Kunal Nayyar schon in jungen Jahren in Theaterstücken und Musicals. Danach erscheint er in verschiedenen internationalen Bühnenproduktionen und wird mit dem Garland Award für seine Darbietung in „Huck and Holden“ am Dahlia Theater in Los Angeles ausgezeichnet. Er selbst schreibt das hochgelobte Theaterstück „Cotton Candy“ und ist damit unter anderem in New Delhi sehr erfolgreich.
2004 gibt er sein Leinwand-Debüt in einer kleinen Rolle in der romantischen Komödie „S.C.I.E.N.C.E.“, in der er einen Pizzaboten spielt. Darauf folgt 2007 eine Gastrolle in der Serie NCIS.
2007 folgt der große Durchbruch. Nayyars Agent hört etwas von einer neuen CBS-Serie, in der die Rolle eines Wissenschaftlers zu besetzen ist. Er ermutigt seinen Schützling vorzusprechen und siehe da, Kunal Nayyar überzeugt auf ganzer Linie und wird für die Rolle des schüchternen Astrophysikers Dr. Rajesh Ramayan Koothrappali für die Comedy-Serie The Big Bang Theory engagiert. Die Serie um die vier Nerds und eine Kellnerin feiert in den USA große Erfolge und wird 2009 und 2010 für insgesamt acht Emmys nominiert. Der Erfolg der Serie beschert dem Hauptcast Rekordgagen und jede Menge Fans.
Ab 2013 leiht er verschiedenen animierten Figuren seine Stimme, darunter Vijay Patel in der Serie Sanjay and Craig, Guy Diamond im DreamWorks-Film „Trolls“ und Dr. Pakij in Fantasy Hospital.
Kunal Nayyar ist ein großer Fan von Kricket. Der Name Nayyar bedeutet jemand, der in allem die Schönheit sieht und bezieht sich auf einen Vogel aus dem Himalaya, der als Goldschnepfe bekannt ist.
Nicht nur beruflich, sondern auch in der Liebe hat er den ganz großen Treffer gelandet. Während eines Indien-Besuchs macht ihn sein Cousin mit der ehemaligen Miss Indien Neha Kapur bekannt. Die beiden treffen sich in einer Bar und sind sofort voneinander angetan. 2011 folgt die sechsttägige Hochzeit.
Im Jahre 2011 heiratete er die ehemalige Miss India 2006, Neha Kapur. Das Paar hat keine Kinder.