Nicolas Hulkenberg werd op 19 augustus 1987 in Emmerich am Rhein, West Deutschland als zoon van Klaus Dieter en Susanne Hulkenberg geboren. Zijn vader is eigenaar van Hulkenberg Spedition e.K. in Emmerich am Rhein.
De Duitser is meertalig en kan zich ook uitstekend verstaanbaar maken in het Nederlands. Voor de Nederlandse televisie wordt hij altijd geïnterviewd in het Nederlands en hij geeft dan ook vloeiend antwoord in het Nederlands.
Op tien jarige leeftijd maakte Hulkenberg zijn debuut in de karts. In 2002 werd hij German Junior Karting Champion en het volgende jaar won hij de seniorentitel in het German Kart Championship. Hij werd in het begin van zijn carrière bijgestaan door Willi Weber.
Na zijn overstap naar de eenzitters won Hulkenberg tot aan de Formule 1 elk kampioenschap waar hij volledig in mee reed. Hij werd in 2005 kampioen in de Formule BMW ADAC-klasse, in 2006 behaalde hij de titel voor Duitsland in de A1GP, won hij de Masters of Formula 3 op Zandvoort in 2007, behaalde hij in 2008 de titel in de Euroseries Formule 3 en werd hij in 2009 GP2-kampioen met 100 punten. Het was duidelijk dat de weg naar de Formule 1 open lag voor Hulkenberg.
Als testrijder voor Williams deed hij in 2009 ervaring op. In 2010 maakte hij zijn debuut in de Formule 1. In regenachtige omstandigheden scoorde hij in Brazilië zijn eerste pole position uit zijn carrière. Na een testjaar bij Force India reed Hulkenberg vanaf 2012 tot en met 2016 voor de renstal.
In de tussentijd won hij in 2015 voor Porsche de 24 uur van Le Mans. Eind 2016 maakte hij de overstap naar Renault. Hij scoorde tot nu toe geen podiums maar finishte in 2018 als 'best of the rest' zevende in het kampioenschap. In 2019 scoorde hij 37 punten en werd veertiende.
In 2020 moest Hulkenberg vertrekken bij Renault en had geen vast zitje. Toch werd de Duitser een 'supersub' voor rijders die te kampen hadden met corona of ziek werden. Vanaf 2021 werd Hulkenberg de test -en reservecoureur van Aston Martin.
In 2023 besloot Haas hem te contracteren voor een stoeltje als Grand Prix-coureur. Hij verving landgenoot Mick Schumacher en komt naast Kevin Magnussen te rijden.