Max Nettlau fit ses études universitaires à Berlin et se rendit à Londres en 1885 pour préparer sa thèse sur la grammaire de la langue galloise (cymrique). C’est là qu’il entra en contact avec des anarchistes et adhéra à la Socialist League ; c’est là aussi qu’il commença à récolter des publications socialistes et anarchistes ainsi que des archives.
En 1889 il fut délégué au Congrès socialiste international de Paris, qui fonda la Deuxième Internationale. L’année suivante. il publia un petit journal gratuit, The Anarchist Labour Leaf, et des articles dans la Freiheit de John Most à New York. Depuis 1892, grâce à l’héritage de son père, il put se consacrer à ses travaux d’historien et de bibliographe, et en premier lieu à sa monumentale biographie de Bakounine (1896-1900, autocopiée). C’est ainsi qu’il rencontra notamment James Guillaume et Élisée Reclus, qui fit de lui le dépositaire des textes et des manuscrits de Bakounine.
En 1895, Nettlau préfaça le premier volume des Œuvres de Bakounine chez Stock, à Paris. En 1897, il publia en français une Bibliographie de l’anarchie, préfacée par Élisée Reclus. En 1910-1911, il réédita avec son ami Jacques Gross les Jours d’exil d’Ernest Cœurderoy, rédigeant une longue notice biographique. Il n’écrivait toutefois d’articles militants que dans le mensuel anglais Freedom, à quelques exceptions près. En contact avec Jean Grave, il écrivit durant cette période quelques articles dans Les Temps nouveaux, sous le pseudonyme de Nemo.
De 1900 à 1913, il passa chaque année plusieurs mois à Paris, achetant chez les bouquinistes et récoltant des matériaux sur Buonarroti et les sociétés secrètes du XIXe siècle. Il y fit la connaissance de nombre de militants qui devinrent des amis.
La guerre de 1914 le bloqua à Vienne et lui fit perdre toute sa fortune ; il vécut très misérablement pendant des années. « J’ai le minimum d’articles rationnés, écrivait-il aux Cornelissen, — 1 kilo de pain, une livre de pommes de terre, 120 grammes de graisse par semaine, ainsi qu’une demi-livre de farine, et 3/8 kilo de sucre par mois ». Le groupe des Temps nouveaux ainsi que d’autres compagnons firent appel à la solidarité pour lui envoyer vivres et devises. Dans d’autres lettres datées d’octobre et novembre 1919 il écrivait à Guérineau : « Depuis de longs mois – tout ceci après la guerre – je vis de pain sec et d’eau, du pain additionné, acheté chèrement en contrebande et cela pour cinq ou six jours de la semaine. Pour une fois je cuis des légumes avec de la farine, une fois par semaine […] on végète ici sans charbon et à nourriture précaire, se séparant der derniers biens du passé pour la nourriture du jour au jour et s’approchant du dénuement complet […] j’ai passé ces premières trois semaines de froid […] avec un rhumatisme ambulant qui circule d’un pied et bras à l’autre. La nuit je cherche à y remédier, mais la froide chambrée, durant le jour, le ramène » (cf Le Libertaire, 21 décembre 1919).
Enfin des éditeurs parvinrent à lui payer ses articles et ses ouvrages : Der Syndikalist (Berlin), La Protesta (Buenos Aires), Freie Arbeiter Stimme (New York, en yiddish), La Revista Blanca (Barcelone) et Probuzhdenie (Detroit). Ses collections étaient pour la plupart conservées à Londres et à Paris, où des compagnons continuaient la collecte pour lui ; une grande partie fut perdue à la mort de Victor Dave en 1922, d’autres fonds risquèrent de disparaître lorsque le gouvernement français décida de séquestrer les biens allemands, mais ils purent être sauvés in extremis grâce à l’intervention d’amis comme Paul Reclus, le docteur Marc Pierrot, G. Pernet ou encore Bernhard Mayer. Nettlau devait largement écrire de mémoire. Ce n’est que dix ans plus tard qu’il put à nouveau voyager, à l’invitation d’amis comme Rudolf Rocker, Jacques Gross ou Fritz Brupbacher, dont il pouvait utiliser les vastes bibliothèques, puis chez la famille Montseny à Barcelone.
En 1935, après de nombreuses vicissitudes, il vendit ses collections à l’Institut international d’histoire sociale à Amsterdam ; elles contiennent entre autres une énorme correspondance, où apparaissent notamment beaucoup d’anarchistes francophones. Il s’y établit en 1938, assista à la saisie de l’Institut par les Allemands, écrivit ses mémoires avant de mourir soudainement d’un cancer, le 23 juillet 1944.
Œuvre en français : préface de Michel Bakounine, Œuvres, tome I, Stock 1895 — Bibliographie de l’anarchie, Bruxelles et Paris, 1897 — La Responsabilité et la solidarité dans la lutte ouvrière, Temps nouveaux 1903 — note biographique in Ernest Cœurderoy, Jours d’exil, Stock 1910-1912 — article in Pierre Kropotkine, l’ami, l’homme, l’anarchiste, Temps nouveaux 1921 — « Élisée Reclus : ses idées et son œuvre », in Elie et Élisée Reclus, science et conscience, Caen 1928 — La Paix mondiale et les conditions de sa réalisation, Groupe de propagande par la brochure 1931 — notes in Michel Bakounine, Confession, Rieder 1932 — Réponse, in Plateforme d’organisation par le groupe d’Archinof, Paris 1968 — La Première internationale en Espagne, 1868-1888, Dordrecht 1969 — Histoire de l’anarchie, La tête de feuilles 1971 [dans une traduction peu fiable] — Élisée Reclus, les années 1863-1868 : à Paris et Vascœuil, « La Terre », Marseille 2005 ; sans compter sa collaboration à des périodiques. L’Encyclopédie anarchiste publia deux articles de Nettlau, Attentat et Individu.