Hilmi Nalbantoğlu 1921 yılında Erzurum'un Oltu kazasında doğdu. İlkokulu Oltu'da, ortaokulu Erzurum'da ve liseyi İstanbul Haydarpaşa Lisesinde tamamlayarak, 1949 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesinden mezun oldu.
1959 yılında Elazığ Karayolları Bölge Müdürlüğüne, 1960 yılında ise Konya Bölge Müdürlüğüne atandı.
1964 yılı seçimlerinde aday olarak CHP Erzurum Belediye Reisliği seçimini kazandı 4 yıl süreyle 1968 yılına kadar, Erzurum Belediye Başkanlığı yaptı, daha sonra CHP’den Erzurum milletvekilli ve 14 Ekim 1973 seçimlerinde ise yine CHP den Erzurum Senatörü seçildi. 1983-1987 yılları arasında ise Halkçı Partide Erzurum Milletvekilliği yaptı.
28 Aralık 1967 tarihinde Erzurum Spor Kulüp’ünün kurulmasına öncülük ederek 14 Şubat 1968 tarihinde ilk kulüp başkanı oldu.
19 Mart 2005 tarihinde Ankara'da vefat etti.
19 Mart 2005 tarihinde Ankara'da vefat etti.