N. L. Kaas se narodil 22. května 1973 v herecké rodině. Jeho otec se proslavil v sérii dánských kriminálních komedií OLSENBANDE. Oba rodiče však spáchali sebevraždu, matka v Nikolajových 15 letech. Přes to se Nikolaj rozhodl pokračovat v rodinné tradici. V roce 1991 debutoval ve filmu Sorena Kragh-Jacobsena MLADÍ ZE ST. PETRI (DRENGENE FRA SANKT PETRI). Hned první role syna vlastizrádce mu vynesla uznání: v roce 1993 byl za svou roli Otta oceněn oběma nejdůležitějšími dánskými filmovými cenami - Bodil a Robert za nejlepší výkon ve vedlejší roli.Další příležitostí byl o dva roky později film Erika Clausense MOJE DĚTSTVÍ VE FINSKU, adaptaci autobiografie dánského skladatele a dirigenta Carla Nielsense.
V roli Martina jsme ho mohli vidět v hitu Karlovarského festivalu V ČÍNĚ JEDÍ PSI (I KINA SPISER DE HUNDE), kde parodoval sám sebe, nebo v černé kriminální komedii BLIKAJÍCÍ SVĚTLA (BLINKENDE LYGTER). V roce 2001 dosáhl úspěchu v dalším dánském filmu hlásícím se k Dogma 95 SPRÁVNÝ ČLOVĚK (ET RIGTIGT MENNESKE), v němž ztvárnil neviditelného P vymyšleného malou dívkou Lisou, který se najednou ocitne v reálném světě. Za tuto roli obdržel o rok později cenu Robert za nejlepší herecký výkon v hlavní roli.
Mezinárodního úspěchu dosáhl v roce 2002 ve spolupráci s režisérkou Dogma Sussane Bier. V jejím filmu OTEVŘENÁ SRDCE (OPEN HEARTS) hrál roli Joachima. Snímek byl kladně přijat jak diváky tak kritikou, Sdružením filmových kritiků byl v Dánsku vyhlášen filmem roku. Oceněn byl také Kaas, potřetí získal cenu Bodil i Robert za nejlepší mužský herecký výkon ve vedlejší roli. Kaas je prvním dánským hercem, který do svých třiceti let obdržel tři ceny Bodil.
Role Janicka v dramatu Susanne Bier BRATŘI (BRØDRE) byla dalším Kaasovým úspěchem. Stal se jedním z nejznámějších dánských herců. Hrál také v dramatu PŮL ŽIVOTA TIMOFEJE BEREZINA (THE HALF LIFE OF TIMOFEY BEREZIN), kterým vstoupil do anglicky mluvících kin. Hlavní roli fotografa Alexe ztvárnil také ve filmové kompozici na téma osudové lásky REKONSTRUKCE (RECONSTRUKTION) Christoffera Boe a v mnoha dalších snímcích.