Il est le fils de l'actrice Giselle Prattes (qui a été Garota Libra, l’une des 12 Garotas do Zodíaco de l’émission Planeta Xuxa) et de Felipe Pires, ainsi que le frère de Giulia Pires. Il a commencé des études en administration des affaires, mais a décidé de les interrompre pour se consacrer à sa carrière d’acteur[1]. Pratiquant divers sports depuis son jeune âge, comme la natation, le jiu-jitsu, le surf et la boxe, il est devenu athlète en 2014 en participant à des courses de rue à Rio de Janeiro, remportant des titres tels qu’une troisième place dans une course de 10 km (avec un rythme moyen de 3 min 45 s par kilomètre) et également dans une importante épreuve de triathlon, combinant natation, cyclisme et course à pied[2].
Il a fait ses débuts à la télévision en 2000, à l’âge de deux ans, dans le feuilleton Terra Nostra, jouant Francesquinho, l’enfant perdu des protagonistes, dans le dernier épisode de la série[3],[4],[5]. À quinze ans, il a été invité à participer à la pièce Le Roi Lion II - Le Cycle de la Vie Continue, dans laquelle il a joué aux côtés de Giulia Costa[6]. Il a suivi une année de théâtre et a ensuite suivi un stage de deux mois en cinéma et télévision à la New York Film Academy à Los Angeles[7]. De retour au Brésil, il a intégré le casting de la comédie musicale pour adolescents Meninos e Meninas en 2014 et du spectacle Os Saltimbancos Trapalhões en 2015, aux côtés de Lívian Aragão[8],[9].
La même année, après avoir passé plusieurs auditions pour la télévision, il a fait ses débuts en tant que protagoniste, jouant Rodrigo dans la vingt-troisième saison de Malhação[10],[11]. En 2016, il a rejoint le casting du feuilleton de sept heures Rock Story, où il a interprété Zacarias Silveira, le chanteur du boyband 4.4[12],[13],[14]. En 2017, il a tourné son premier film, le thriller O Segredo de Davi, où il interprétait Davi, un étudiant en cinéma timide qui est également un tueur en série[15],[16],[17],[18]. En 2018, il a incarné le jeune entrepreneur Samuel Tercena dans le feuilleton O Tempo Não Para[19],[20]. En 2019, il a interprété Tom dans le court-métrage Flush et a également joué le personnage rebelle Alfredo dans le remake du feuilleton Éramos Seis[21],[22],[23]. En octobre 2021, il a participé à la première saison de The Masked Singer Brasil, où il a fini en deuxième place sous le costume de Monstro[24]. En 2022, il a tourné dans Rio Connection dans le rôle de Giovanni Nicola[25]. Cette même année, il a incarné Diego da Silva, un personnage vengeur et tourmenté, dans Todas as Flores[26]. En décembre 2022, Nicolas Prattes a joué dans le film Pronto, Falei dans le rôle de Renato Schneider, aux côtés de Kéfera Buchmann, Rômulo Arantes et Duda Santos[27]. En 2023, il a interprété l’avocat Miguel de Braga e Silva dans le feuilleton Fuzuê. Un an plus tard, il a débuté en première partie de soirée sur Globo en co-protagonisant le personnage de Rudá dans Mania de Você.
Entre 2013 et 2015, il a été en couple avec l'actrice Lívian Aragão[28]. Entre 2018 et 2019, il a fréquenté l'actrice Juliana Paiva, avec qui il jouait dans O Tempo Não Para[29],[30]. En décembre 2019, il a officialisé sa relation avec l’ingénieure Bruna Blaschek[31]. Entre août 2022 et novembre 2023, il a été en couple avec la dentiste Luiza Caldi[32].
En février 2024, il a commencé à fréquenter l'animatrice Sabrina Sato[33]. Ils se sont fiancés en septembre de la même année, et le 15 octobre 2024, l’attachée de presse de Sabrina a annoncé à la presse qu’elle et Nicolas attendaient leur premier enfant ensemble[34].