В 1986 году окончил Алма-Атинский государственный медицинский институт по специальности «Лечебное дело». Имеет также юридическое и педагогическое образование, владеет казахским, русским и английским языками. Кандидатскую диссертацию защитил в СПбГМУ им. И.П. Павлова. В 2004 году защитил докторскую диссертацию. В 2005 году ему присвоено ученое звание доцента, в 2006 году – ученое звание профессора.

С 2002 года является ректором Казахстанско-Российского медицинского университета. Под его руководством университет активно развивается как образовательный и научный центр. За годы деятельности университета подготовлено более 15 900 квалифицированных медицинских кадров для системы практического здравоохранения.

Нурлан Темирбекович является автором и соавтором 134 научных работ, 9 монографий, 10 учебно-методических пособий, учебников (в том числе международного) и 4 справочников. Имеет 14 авторских свидетельств и 5 патентов (включая 2 евразийских). Член Общественного совета при Министерстве здравоохранения РК.

Под его руководством реализовано 12 научно-исследовательских проектов, посвященных разработке инновационных методов лечения, вопросам стратегического управления рисками в здравоохранении, развитию социально-ориентированных медицинских услуг и изучению последствий постковидного синдрома. Реализованы международные проекты при поддержке Международного научно-технического центра и Программы развития ООН.

По его инициативе разработана и внедрена образовательная программа «Медицина чрезвычайных ситуаций и катастроф». Важным направлением его деятельности является развитие мобильной медицины и реализация медико-социальных проектов. С 2012 года университет осуществляет программы диагностики и лечения социально уязвимых групп населения. На базе передвижных медицинских комплексов обследовано более 800 000 жителей различных регионов Республики Казахстан.

Сотрудники университета под его руководством оказывают медицинскую помощь при чрезвычайных ситуациях и стихийных бедствиях, включая прорыв плотины в селе Кызылагаш, паводки в Атбасаре, селевой поток в Алматы, наводнение в Уральске и ликвидацию последствий взрыва военных складов в городе Арысь. В период COVID-19 оказывалась финансовая и медицинская помощь, проводились бесплатные осмотры и вакцинация. Во время паводков в Костанайской и Северо-Казахстанской областях была оказана медицинская и гуманитарная помощь более чем 1500 пострадавшим.

За вклад в развитие здравоохранения, медицинской науки и образования награжден государственными и ведомственными наградами, среди которых Орден «Парасат», Орден «Құрмет», почётное звание «Қазақстанның еңбек сіңірген қайраткері», медаль «Ел қорғаны» Министерства обороны Республики Казахстан, нагрудный знак «Денсаулық сақтау ісінің үздігі», а также медаль Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан.