1937年7月纪登奎参加革命工作，第二年4月加入中国共产党。抗日战争那几年，他在晋冀鲁豫一带搞青年工作。解放战争后期，他跟着队伍南下河南，先后在鲁山等地担任县委书记，抓土地改革、剿匪反霸和恢复生产。

新中国成立以后，他调到许昌地区，在许昌工作期间，他经常下到县乡跑调研，了解农业生产和群众生活实际情况，数字记得清楚，汇报工作也实打实。

通过这些基层实践，他的工作能力得到认可，很快在1951年升任许昌地委书记。那时候他28岁出头，从地方干部队伍里冒了出来。1952年4月起，他在许昌地委书记位置上干了两年，还兼着许昌军分区政治委员，重点抓农业生产和基层建设。

1954年4月，他调到洛阳矿山机器厂当党委书记兼厂长。这个厂是第一个五年计划期间的重点工程，他负责设备安装、工人培训和生产组织，工厂提前一年建成投产。之后他又转到洛阳地委担任第一书记兼军分区第一政委，继续管地方工业和农业协调的事。

1970年12月，他调到北京军区担任第二政治委员，后来成为第一政治委员，还兼中央军委领导成员和军委办事组成员。他在军队系统干了八年，主要协调防务准备和日常工作，对一些文件文字提出过修改意见，确保部署落实。

1975年1月，他担任国务院副总理，同时负责多项中央事务，参加会议主持、文件审阅和部门协调。十一届三中全会以后，国家工作重点转到经济建设上来，他主动提出辞去北京军区政委的职务。

那时候他已经意识到和平时期的工作需要调整，就从大局出发做出了这个选择。回家以后，他简单跟家里人提了提，说掌握军权在不同时期情况不一样，得服从整体安排。

1979年夏天，他进一步考虑把剩下职务也调整一下，找北京市委书记吴德商量过。吴德建议辞职的事还是由组织统一考虑比较好，他就耐心等着。

1980年2月，中央组织部部长宋任穷和老同志王鹤寿代表组织找他谈话，传达了中央在组织工作上的考虑，主要是为了推进干部新老交替。他听完以后，没有多问原因，也没有提个人条件，直接表示服从中央安排，还提出可以由自己主动提交辞职申请。

1980年2月29日，中共十一届五中全会批准了他的辞职请求，他辞去了国务院副总理、中央政治局委员等全部领导职务。那一年他57岁，跟他一起提交辞职的还有其他几位老同志。

这次调整是中央为加强领导班子建设、实现干部队伍年轻化做出的统一安排，他按照组织要求办了手续。辞职以后，中央安排他到国务院农村发展研究中心工作，担任正部级研究员。

从1982年起，他把精力转到农村调研上，经常骑自行车到北京周边和外地村镇，了解政策落实情况、生产实际和基层困难，记录第一手材料，提交给研究中心参考。他干这个工作很踏实，当地干部和群众都熟悉他，称呼他老纪头。

他还计划写两本回忆录，一本讲早年革命经历，一本讲在中央和军队的工作岁月。1988年暑期，他本来准备去北戴河整理笔记开始动笔。可就在7月13日夜里，他突发心脏病，在北京去世，终年65岁。

那两本回忆录最终没能完成，只停留在设想阶段。去世以后，官方给他作了生平简介，评价他是中国共产党的优秀党员、忠诚的共产主义战士，强调他在不同岗位上的贡献，特别是后期在农村研究方面的努力。