Николас Д'Агосто родился 17 апреля 1980 года в семье Дианы и Алана Д'Агосто в городе Омаха штата Небраска, США. В 1998 году Николас закончил местную школу, в которой Д'Агосто часто участвовал в различных пьесах и мюзиклах. В 1999 году Д'Агосто получил эпизодическую роль Ларри Фуча в фильме «Выскочка». Позже Д'Агосто отправился в Милуоки (штат Висконсин), где закончил университет со степенью Бакалавра по истории и театру. У Николаса есть также два старших брата и две младших сестрички. Недавно актер стал дядей.
В 2002 году Николас переехал в Лос-Анджелесе.