Родился 1 октября 1936 года в городе Луга Ленинградской области.
Отец был простым служащим, а мать - поваром. В начале Великой Отечественной Войны семью Ниловых эвакуировали сначала в Кировскую область, а затем переправили под Новосибирск. Из-за постоянных переездов юный Гена три раза начинал учиться в первом классе и окончил его только в 9-ти летнем возрасте в Киеве, где его так же приняли в пионеры.
Мама Геннадия была родной сестрой жены Павла Кадочникова, поэтому после войны семья Ниловых некоторое время жила в семье знаменитого актёра. Именно в это время у юного Гены проявился интерес к актёрской профессии. Учась в школе, он был руководителем драмкружка, где сам ставил спектакли, подбирал костюмы и грим для исполнителей. Одновременно Нилов увлекался спортом, занимаясь в спортивной школе Алексеева, по окончании которой получил 9 разрядов в различных видах спорта.
С юных лет Геннадий очень любил путешествовать, поэтому после окончания школы он пошел поступать в Ленинградский гидрометеорологический институт на факультет «гидрометеорология суши», но на приемном экзамене «срезался» по физике и, расстроившись, уехал жить в Новгород к тётке. Оттуда его вызвала жена Павла Кадочникова и уговорила поступать в театральный. Две недели она с ним занималась, в результате чего Геннадий с первого раза поступил на актёрский факультет Ленинградского театрального института имени Островского на курс к Леониду Макарьеву.
Окончил Ленинградский государственный институт театра, музыки и кинематографии (1959).
В первый раз Геннадий Нилов «засветился» в кино ещё в детском возрасте. Он снялся в массовке фильма «Подвиг разведчика», где в главной роли был его дядя Павел Кадочников. Затем, учась на четвёртом курсе института, Нилов снялся в эпизодах фильмов «В твоих руках жизнь», «Шинель» и «Поднятая целина».
В 1959 году Геннадий Нилов окончил институт и был принят в штат киностудии «Ленфильм». Буквально сразу же он был приглашен на главную роль в фильме «Человек с будущим», где сыграл молодого изобретателя Ивана Кондакова. В дальнейшем героями Нилова были, в основном, сильные и мужественные персонажи, которых он исполнял с большой энергетикой. Среди лучших работ: доктор Валерий Кушля («След в океане»), Мирон Климкович («Первороссияне»), Клименко («Продавец воздуха»), Курилка («Снегурочка»), Волошин («Тройная проверка»), Жорж Шейно («Капитан Немо»), Кравченко («Меня это не касается»), Шустов («Я тебя никогда не забуду»), Петухов («Белое проклятье»).
Самой известной и любимой зрителем ролью Геннадия Нилова по-прежнему остается Сундуков в комедии «Три плюс два», одна из немногих характерных ролей актёра.
В первый раз Геннадий Нилов женился, учась на четвёртом курсе. Его женой стала актриса Светлана Жгун, учившаяся в этом же институте. Но их брак оказался недолгим, вместе они прожили всего полтора года. Со второй супругой Галиной актёр познакомился в 1961 году, снимаясь в научно-популярном фильме «Здесь скрыта опасность», в котором она исполняла главную роль. Галина — инженер-химик, долгое время она работала хранителем Ленинградского Дома ученых. У супругов родилось двое сыновей — Алексей и Антон. Алексей Нилов — ныне известный актёр театра и кино, а Антон работает в фирме по производству автомобильных шин.
В 1993 году Геннадий Нилов, отработав на «Ленфильме» 34 года, был сокращён из штата киностудии. Тогда же Геннадий Петрович решил, что никогда больше не вернется в актёрскую профессию и верен этому слову до сих пор. Из Петербурга он переехал жить в город Приозерск, где у него имеется свой домик. Там он наслаждается природой, так как живет в 15-ти минутах ходьбы от леса и Ладожского озера. Нилов — заядлый рыбак и близкое соседство с озером позволяет ему полностью удовлетворять эту свою страсть.
роли в кино
1994 Роман императора :: господин Летье
1993 Конь Белый :: министр
1991 Анна Карамазофф | Anna Karamazoff :: майор КГБ
1990 Адвокат :: Фёдор Иванович
1989 Степан Сергеич :: сотрудник НИИ
1988 Операция "Вундерланд" :: Сергей
1987 Поражение :: Полтавский
1987 Белое проклятье :: Петухов
1986 На перевале :: Пахомов
1986 Мост через жизнь :: Проскуряков
1983 Я тебя никогда не забуду :: Шустов
1983 Комбаты :: Зарапин
1980 Каждый третий :: Антонов
1977 Кто — за? Кто — против?
1976 Меня это не касается :: Николай Сергеевич Кравченко
1976 Дума о Ковпаке :: Базыма
1975 Капитан Немо :: Жорж Шейно
1975 Звезда пленительного счастья :: доставивший депешу Трубецкой
1974 Следую своим курсом :: моряк
1974 Сержант милиции :: врач
1974 Свет в конце тоннеля | Gaisma tuneļa galā :: полковник Синицын
1974 Пусть он останется с нами :: папа
1972 В чёрных песках :: комиссар
1971 Море нашей надежды :: Юрченко
1971 Долгие проводы :: зритель
1970 Угол падения :: эпизод
1970 Салют, Мария! :: Анджей
1970 Миссия в Кабуле :: Иван Колокольцев
1969 Тройная проверка | Trīskārtējā pārbaude :: Волошин
1969 Рокировка в длинную сторону :: агент
1969 Пятеро с неба :: летчик
1968 Утро долгого дня | Ilgās dienas rīts :: Снегин
1968 Снегурочка :: Курилка
1967 Продавец воздуха :: Виктор Клименко
1967 Первороссияне :: Мирон Клинкович
1965 Третья молодость | Nuit des adieux, La (СССР, Франция) :: Иванов
1965 Первый посетитель :: Бубнов
1965 Музыканты одного полка :: Петр
1964 След в океане :: Валерий Андреевич Кушля
1964 Помни, Каспар! :: солдат с перебитой ключицей
1963 Три плюс два :: Степан Иванович Сундуков :: главная роль
1962 Первый мяч (короткометражный) :: Володя
1961 Самые первые :: Николай Андреевич
1960 Человек с будущим :: Иван Николаевич Кондаков :: главная роль
1959, 1960, 1961 Поднятая целина :: эпизод
1959 Шинель :: эпизод
1959 Сын Иристона :: эпизод
1959 В твоих руках жизнь :: солдат
1947 Подвиг разведчика :: эпизод
озвучивание
1979 Отель "У погибшего альпиниста" | Dead mountaineer hotel, The | "Hukkunud Alpinisti" hotell :: Олаф
роль Тийта Хярма
1969 Да будет жизнь! | Ave, vita! :: Эйнас
роль А.Шурны
вокал
1963 Три плюс два
