Pierre-Olivier Nau urodził się 23 kwietnia 1986 roku w Lille, we Francji. Jest znany przede wszystkim z występów w francuskiej piłce nożnej, gdzie grał m.in. jako napastnik lub pomocnik. W karierze zawodniczej reprezentował takie kluby jak Olympique Lyonnais, RC Lens, AS Monaco oraz Paris Saint-Germain (PSG), gdzie był kluczową postacią w sezonie 2013/2014, kiedy to PSG zdobył mistrzostwo Francji. W latach 2016–2018 grał w FC Nantes, a później dołączył do AS Monaco na krótko. W reprezentacji Francji debiutował w 2009 roku. W jej barwach wystąpił na Mistrzostwach Świata 2014 (w którym Francja odpadła w fazie grupowej) oraz Europie 2016, gdzie jego drużyna dotarła do półfinału. Po zakończeniu kariery piłkarskiej Nau skupił się na pracy trenera, m.in. prowadził młodzieżowe zespoły francuskiej ekipy oraz trenował kluby amatorskie i regionalne.