Холт третий из четырех детей Гленсис (урожденной Браун), учительницы по классу фортепиано, и Роджера Холта, пилота авиакомпании British Airways.У него две сестры Клариста и Роузи, и брат Джеймс.Актер учился в школе Ranelagh. Свою первую роль Николас Холт сыграл в возрасте семи лет в ленте «Интимные отношения». До успеха фильма «Мой мальчик», где он сыграл вместе с Хью Грантом, Николас Холт в основном снимался в фильмах для телевидения. Позже он получил роль Тони Стонема в нескольких эпизодах подросткового сериала «Молокососы». За эту роль Никлас был номинирован на Walkers Home как «растущий талант», а также выиграл Monte Carlo TV Festival Award в номинации «лучший актер в драматическом сериале».

В 2009 году Холт появился в фильме Тома Форда «Одинокий мужчина», где его коллегами по съемкам стали Колин Ферт и Джулианна Мур. Заменив Джона Кортахарена, он стал лицом весенней коллекции 2010 года очков Tom Ford.

В 2010 его номинировали на BAFTA «восходящая звезда», единственная премия, которая дается по подсчету голосов британских зрителей. Позже он получает роль Хэнкв МакКоя (Зверя) в «Люди Икс: Первый Класс». В 2013 году он снялся в главной роли картины «Джек — покоритель великанов», а также сыграл персонажа Р в зомби-мелодраме «Тепло наших тел».

Если говорить о личной жизни актера, то в 2010 году он начал встречаться с Дженнифер Лоуренс, с которой познакомился на съемках фильма «Люди Икс: Первый Класс». В начале 2013 года они расстались, но позже возобновили свой роман после совместной работы над фильмом «Люди Икс: Дни минувшего будущего».