尉迟运，是大司空、吴国公尉迟纲的儿子。

从小精强干练，有志功名。

魏大统十六年(550)，由于父亲的功勋而封为安喜县侯，食邑一千户。

孝闵帝登基，授使持节、车骑大将军、仪同三司。

不久，孝闵帝被废，朝中议论，打算拥立世宗，于是命令尉迟运前往岐州奉迎。

由于参与拥立皇帝有功，晋封周城县公，食邑增加五百户。

保定元年(561)，升任骠骑大将军、开府仪同三司。

三年，跟随杨忠进攻齐国的并州，由于有功，另封其第二子尉迟端为保城县侯，食邑一千户。

四年，出任陇州刺史。

该州被..水、渭水环绕，百姓难以治理。

尉迟运关心百姓，安抚收容，当时甚有美名。

天和五年(570)，入朝任小右武伯。

六年，升任左武伯中大夫。

随即加军司马衔，武伯职务不变。

尉迟运兼任文武官职，很被重用。

齐国将领斛律明月侵犯汾水以北，尉迟运跟随齐公宇文宪防守，攻占伏龙城。

晋封广业郡公，食邑增加八百户。

建德元年(572)，授右侍伯，转任右司卫。

当时宣帝在东宫，亲近小人，多有罪过。

高祖从大臣里挑选忠直刚正者去辅佐他，于是任命尉迟运为右宫正。

三年，皇帝驾幸云阳宫，又命令尉迟运以原任官职兼任司武，与长孙览辅佐皇太子留守。

不久，卫王宇文直叛乱，率领党徒袭击肃章门。

长孙览害怕，逃向云阳宫。

当时，尉迟运偶然在宫门内，宇文直的士兵突然杀到，尉迟运来不及命令别人，就亲自关门。

宇文直的党徒与尉迟运争夺宫门，砍伤尉迟运手指，但宫门还是勉强关上。

宇文直无法入宫，就放火烧宫门。

尉迟运担心火灭之后，宇文直党徒即可进宫，就取来宫中木材以及床等物品，增大火势，又浇上油脂，火势更盛。

过了很久，宇文直无法进宫，只得退兵。

尉迟运率领留守士兵，乘机进击，宇文直大败而逃。

这一天，如果没有尉迟运，皇宫早已失守。

高祖嘉奖他，授大将军，把宇文直的田宅、妓乐、金帛、车马以及杂物等，赏赐给尉迟运，数量多得无法计算。

四年，出任同州、蒲津、潼关等六防诸军事、同州刺史。

高祖打算讨伐齐国，调尉迟运参加商议。

平定东部，出力不小。

五年，授柱国，晋封卢国公，食邑五千户。

宣政元年(578)，转任司武上大夫，总管宿卫。

高祖在云阳宫驾崩，秘不发丧，尉迟运率领侍卫兵返回京师。

宣帝即位，授上柱国。

尉迟运从前担任宫正时，曾多次规劝宣帝。

宣帝不能接受，反而对他疏远忌恨。

当时尉迟运又与王轨、宇文孝伯等人都是高祖近臣，王轨曾多次把宣帝的过失告诉高祖。

宣帝认为尉迟运参预了这件事，对他更加忌恨。

王轨被处死以后，尉迟运害怕灾祸降临到自己头上，向宇文孝伯询问对策。

事见《孝伯传》。

不久，出任秦州总管、秦渭等六州诸军事、秦州刺史。

但是尉迟运到秦州以后，仍然害怕逃不脱灾祸。

大象元年(579)二月，因忧惧在秦州去世，当时四十一岁。

追赠大后丞，秦、渭、河、鄯、成、洮、文等七州诸军事，秦州刺史。

谥号为“中”。

儿子尉迟靖承袭爵位。

大象末年，官至仪同大将军。