阮直生于1417年，家乡在背溪村，即今河内一带，家族有科举传统。据流传的家谱资料，其曾祖阮慈有、祖父阮炳、父亲阮时中都受过教育，或曾在朝廷、教育领域任职。他幼年常随父母下田、放牛，有空便读书，“骑牛读书”成为后世讲述其童年的常见画面。

阮直早年以聪慧好学闻名。相关材料称，他12岁已擅长诗文，18岁在乡试中名列第一。1442年壬戌科，后黎朝举行首次进士考试，阮直参加会试、廷试，成为录取者中的第一名，获状元名号。部分材料按当时计龄习惯称他中状元时约25至26岁。

中状元后，阮直并未立即入仕。其父去世，他须依礼回乡守丧，之后才重返朝廷。在黎仁宗朝获授重要职务时，他曾上表谢恩并请求辞让，理由是自认年轻、不足以承担重任；据相关故事，皇帝多次下诏，他才接受任命。

为官期间，阮直被认为性格耿直、守规矩、敢于进谏，因而受到黎仁宗信任。1459年黎仁宗在变乱中去世后，阮直被指撰写祭文，颂扬先帝功德，并间接谴责黎宜民篡位。这一故事常被用来说明他在朝廷动荡中的立场。

流传甚广的一则轶事是，黎仁宗曾命人画下阮直肖像，置于御座旁。故事说，阮直因母亲去世请求离朝回乡守丧，皇帝器重这位有才之臣，也习惯他在身边处理政务，便让人画其像放在御座附近，以缓解思念。相关材料同时提醒，这属于历史轶事，细节不宜视为已经独立核实的史实。

阮直还与“两国庆元”之称相关。据史料引述的记载和轶事，1457年朝廷派阮直与榜眼郑铁长赴北方执行外交任务。得知明朝正开科取士，两人被说成参加应试并取得高名次：阮直中状元，郑铁长中榜眼。故事称，尽管旅途遥远、生活艰苦、天气恶劣，两位使臣仍完成考试，展现大越人才的能力。相关材料指出，明朝科考的具体细节在作为确凿史实陈述时，仍需与具体史料对照。

1460年黎圣宗即位并整顿朝廷机构，阮直继续受到重用，担任多项要职，其中包括国子监祭酒，即负责培养士子和人才的最高教育机构负责人。这一职位显示朝廷看重他的学识与教育经验。据称，他在任上用心编纂教学资料，供士子学习。

黎圣宗也重视阮直在文学和编书方面的意见。据《越南史中的师者》一书，编纂《天南余暇集》时，每完成一集，皇帝都命人送给阮直阅读并听取评语；皇帝与 Tao Đàn 诗社名士唱和后的抄本，也会送他审阅，尽管他不在常被提及的28名成员之列。阮直晚年多次请求告老还乡，但据材料，黎圣宗仍希望留他在身边，并派御医到他家中照料。

1474年，阮直去世，享年57岁。他的名声通过“放牛读书的少年”“才名状元”和“曾任国子监祭酒”等故事流传后世。其家乡的祠堂于2011年被认定为国家历史遗迹；河内也有一条街道以他的名字命名。