Er promovierte 1927 mit der Dissertation Das deutsche Gesellschaftslied bei Heinrich Finck, Paul Hofhaymer und Heinrich Isaak (ungedruckt), erweitert als: Das deutsche Gesellschaftslied in Österreich von 1480 bis 1550.
Von 1928 bis 1939 war er Assistent des Musikwissenschaftlichen Seminars der Universität Wien, 1932 Privatdozent, 1939 titulierter außerordentlicher Professor (1946 erneuert), seit 1946 (als Nachfolger von Robert Haas) Direktor der Musiksammlung der Österreichischen Nationalbibliothek. 1930 wurde Nowak Mitglied der Denkmäler der Tonkunst in Österreich, 1945 ernannt zum Leiter der Sektion Musikwissenschaft der Wiener Katholischen Akademie, 1946 zum Mitglied der Kommission für Musikforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie wissenschaftlicher Leiter der Bruckner-Gesamtausgabe.
Nowak arbeitete besonders über Anton Bruckner. Sein Ansatz bei der Herausgabe von Bruckners Werken war „wissenschaftlicher“ als der seines Vorgängers Robert Haas. Während dieser zum Beispiel Teile der Versionen von 1887 und 1890 von Bruckners Sinfonie Nr. 8 zusammenfügte, gab er unabhängige Ausgaben beider Versionen heraus. Seine Arbeit zum Finale der Sinfonie Nr. 9 wurde von John A. Phillips fortgeführt, der in der Bruckner-Gesamtausgabe eine Faksimile-Ausgabe des Fragments veröffentlichte.
Nowak erarbeitete eine neue Ausgabe von Mozarts unvollendeten Requiem und unterschied zwischen Mozarts eigener Handschrift und der von Süßmayr und Eybler, identifizierte jedoch irrig die Handschrift Franz Jakob Freystädtlers. Dafür erhielt er 1985 die Goldene Mozart-Medaille. Nowak studierte ferner die Musik von Heinrich Isaac, Joseph Haydn, Franz Liszt, österreichische Kirchen- und Vokalmusik und verschiedene österreichische Komponisten des ausgehenden Mittelalters (1480 bis 1550).
