נולד ב-7 באוגוסט 1896 בזווניגורודקה שברוסיה (כיום - אוקראינה). קבל חנוך מסורתי וכללי בגימנסיה. היה פעיל בארגונים ציוניים. בשנת 1913 ביקר לראשונה בארץ ישראל. עוד בהיותו ברוסיה החל לפרסם ביקורת ומסות ספרותיות בעיתונות העברית. בשנת 1920 עלה לארץ ישראל והצטרף לקיבוץ הראשון של 'השומר הצעיר'. זמן קצר היה עוזרו של יוסף אהרונוביץ בעריכת 'הפועל הצעיר'. בשנים 1922־1952 עבד במשרד המרכזי של קרן קיימת לישראל, שימש ראש מחלקת הנוער והתעמולה והיה חבר ההנהלה של הקרן הקימת לישראל בירושלים. במסגרת תפקידו חיבר ופירסם ספרים וחוברות של הסברה ציונית, ערך את השנתון ואת ספריית האישים של קרן קיימת והשתתף בקונגרסים ציוניים כנציג קרן קיימת לישראל.

בשנת 1925 פירסם נתן אגמון את אחד הרומנים הבולטים ביותר על העליה השלישית, 'ימים ולילות', שבמרכזו עומד המתח בין היחיד לקבוצה. נתן אגמון היה אחד המחזאים העבריים הראשונים שמחזותיהם הועלו על הבימה בארץ. הוא חיבר שורה של מחזות, רובם היסטוריים, אשר הוצגו בתיאטראות 'הבימה' ו'אהל'. בין מחזותיו: יהודה איש קריות (1930), שבתי צבי (1931), בלילה זה (1936), ירושלים ורומי (1939), ישוע מנצרת (1951), ליל ירושלים (1954), הגדת הרצל (בסוד הולדת, 1955). הנושא המקשר בין המחזות הוא המשיחיות כסמל למאבק האנושי למען יצירת חברה המבוססת על צדק.

נתן אגמון פירסם רשמי מסע בדרום אמריקה  בספר 'קסמי יבשת' (1948). הוא תרגם מספרדית את 'דון קיחוטה'  מאת מיגל דה-סרוונטס ואת שירי פבלו נרודה. מאמרים רבים פרי עטו התפרסמו בכתבי העת: 'העם', 'השילוח', 'הפועל הצעיר', 'מעברות', 'ראזסוויט' ועוד.‏

בשנת 1980 נפטר בירושלים.