Nucor își are originea în producătorul auto Ransom E. Olds, care a fondat Olds Motor Vehicle Company în 1897 (compania a devenit ulterior Oldsmobile, parte a General Motors Corporation). În 1905, Olds a părăsit Oldsmobile și a înființat o nouă companie, REO Motor Car Company, în Lansing, Michigan. Deși produsele REO (inclusiv luxosul autoturism REO Flying Cloud și camionul REO Speed Wagon) erau populare, acestea nu erau profitabile, iar compania a intrat în faliment în 1938.

După reorganizarea falimentului, REO și-a mutat atenția de la autoturisme la camioane, dar a continuat să înregistreze pierderi. În decembrie 1954, REO și-a vândut toate operațiunile de producție către Bohn Aluminum and Brass Corporation.

Compania a inițiat procedurile de lichidare după vânzarea operațiunilor sale, dar un grup de acționari activiști disidenți, observând existența unei pierderi fiscale utilizabile, a contestat cu succes lichidarea într-o luptă de procură în septembrie 1955 și a forțat REO să preia o mică companie de servicii nucleare numită Nuclear Consultants, Inc. printr-o preluare inversă. Compania a fost redenumită „Nuclear Corporation of America Inc.” și s-a mutat în birourile din Empire State Building din New York City. Încercarea organizației de a se reface ca o companie de servicii pentru industria nucleară nu a avut succes și a urmat exemplul altor companii din anii 1950 și 1960, încercând să devină un conglomerat, mutându-și sediul în Phoenix, Arizona. A făcut mai multe achiziții, inclusiv Vulcraft Corporation, un producător de grinzi de oțel situat în Florence, Carolina de Sud. Vulcraft a fost fondată de Sanborn Chase (fără legătură cu Chase & Sanborn Coffee), care a murit la o vârstă fragedă, lăsând compania văduvei sale. Nuclear a cumpărat Vulcraft de la văduva lui Chase în 1962 și l-a angajat pe F. Kenneth Iverson ca director general. În martie 1965, compania a intrat din nou în faliment. Consiliul de administrație l-a concediat pe președintele Nuclear (și a trebuit să îi returneze avionul de afaceri), dar nu a putut găsi un înlocuitor. În cele din urmă, Samuel Siegel (fără nicio legătură cu mandolinistul Samuel Siegel), contabil la Nuclear și prieten al lui Iverson, care dorea să părăsească compania, a informat consiliul de administrație că va rămâne în cadrul acesteia în două condiții: Iverson va deveni președinte, iar el (Siegel) va deveni director financiar. Consiliul a acceptat.

Iverson și Siegel au reorganizat Nucor în jurul singurei sale afaceri profitabile, fabricantul de oțel Vulcraft. Toate celelalte afaceri au fost fie vândute, fie lichidate. În 1966, compania și-a mutat sediul central în Charlotte, Carolina de Nord, pentru a fi mai aproape de uzina principală Vulcraft.

În 1968, nereușind să obțină prețuri favorabile la oțel de la producătorii americani și nemulțumit de oțelul de import disponibil la acea vreme, Iverson, metalurgist de formație, a decis să extindă Nucor pe verticală în producția de oțel prin construirea primei sale fabrici de bare de oțel în Darlington, Carolina de Sud. Compania a ales să achiziționeze un cuptor electric cu arc electric, care era mult mai ieftin decât tradiționalul furnal de oțel, cu un împrumut de 6 milioane de dolari garantat cu toate activele companiei. Întârzierile de producție și problemele de personal au făcut ca acțiunile companiei să scadă până la câțiva cenți, dar câștigurile au crescut vertiginos în 1971 și 1972.

În 1972, compania, recunoscând că acum avea un nume greșit, a adoptat denumirea actuală, Nucor Corporation. Nucor a văzut cererea de produse din oțel de bază cu costuri reduse (de exemplu, armături) și a început să le producă. Au început să vândă oțel altor companii care anterior importau oțel de calitate inferioară.

De la reorganizarea sa, Nucor a devenit lider în tehnologia de reciclare și și-a extins prezența pe piață. În 1988, Nucor a devenit primul reciclator de oțel care a fabricat grinzi cu flanșe late cu o adâncime de 40″. În același an, compania și-a deschis divizia de produse pentru construcții.

În 1989, Nucor a deschis o instalație în Crawfordsville, Indiana, prima mini-fabrică din lume care a produs oțel laminat plat folosind tehnologia cu plăci subțiri.

În martie 2000, s-a format o societate mixtă, deținută în proporție de 47,5% de Nucor, 47,5% de BlueScope și 5% de IHI Corporation, pentru a licenția tehnologia Castrip. Această tehnologie a permis turnarea continuă a tablelor de oțel direct din oțel topit, fără a fi nevoie de role grele, costisitoare și consumatoare de energie. Ca urmare, laminoarele construite cu această tehnologie sunt semnificativ mai ieftine și ocupă mult mai puțin spațiu decât alte laminoare.

În septembrie 2000, Dan DiMicco, fost director general al întreprinderii comune foarte profitabile Nucor-Yamato Steel, a fost numit director general al companiei.

În anii care au urmat, compania a făcut mai multe achiziții; în 2001, compania a achiziționat Auburn Steel, prima sa achiziție din ultimii 36 de ani. În 2002, Nucor a cumpărat Birmingham Steel, inclusiv uzina Mississippi Steel și operațiunile din Birmingham, Alabama. În 2004, Nucor a achiziționat Corus Tuscaloosa, iar în 2005, a cumpărat Fort Howard Steel și Marion Steel. În 2006, Nucor a achiziționat Connecticut Steel, Verco Decking și Harris Steel. Achiziția Harris Steel, în valoare de 1,07 miliarde de dolari, a permis Nucor să extindă producția de armături fabricate, care avea o piață puternică datorită creșterii cheltuielilor pentru infrastructură. În 2007, divizia Nucor Building Systems a companiei Nucor a achiziționat Magnatrax, ceea ce i-a consolidat cota de piață a sistemelor de construcții metalice pre-proiectate. În martie 2008, Nucor a cumpărat David J. Joseph Company, unul dintre cei mai mari brokeri de fier vechi și companii de reciclare din Statele Unite, pentru a avea un control mai mare asupra aprovizionării cu materii prime și a prețurilor. În 2012, Nucor a cumpărat Skyline Steel.

John J. Ferriola a fost numit director executiv al Nucor, iar Daniel R. DiMicco a fost numit președinte executiv, începând cu 1 ianuarie 2013. DiMicco s-a retras la 1 ianuarie 2014.

În 2014, compania a cumpărat Gallatin Steel Company. În 2015, compania a achiziționat facilități suplimentare de bare de finisare la rece în Ohio și Georgia. În 2016, Nucor a anunțat achiziționarea unei fabrici de plăci de oțel în Longview, Texas, și a unor fabrici de tuburi structurale în Mississippi, Alabama și Illinois. Achiziția acestor instalații a extins capacitățile Nucor pe piața plăcilor și a adăugat tubulatură structurală la gama de produse a companiei.

În aprilie 2017, compania a anunțat o modernizare în valoare de 85 de milioane de dolari a laminorului din cadrul operațiunii sale de armături și stâlpi de semnalizare din Marion, Ohio.

În august 2017, compania a achiziționat St. Louis Cold Drawn, Inc.

La 6 septembrie 2019, Nucor a anunțat că John Ferriola (CEO) se va retrage la sfârșitul anului și va fi înlocuit de Leon J. Topalian.

În decembrie 2019, compania a anunțat achiziția TrueCore Insulated Panels.

În martie 2020, întreprinderea comună a companiei cu JFE Steel din Mexic a început producția.

.