Сын архитектора. Происходил из семьи купеческо-чиновничьей семьи. В 1905 г. вступил фаненюнкером в 10-ый полк полевой артиллерии в Эрлангене. После того как Нидермайер был произведён в лейтенанты, ему позволили получить образование, одновременно продолжив службу в армии. В 1910 г. окончил артиллерийское училище. Изучал естествознание, географию и иранские языки. В 1912-1914 гг. совершил исследовательскую поездку по Персии и Индии, также посетил Египет, Аравию и Палестину. Был первым европейцем, посетившим пустыню Деште-Лут.
В декабре 1914 г. возглавил германскую экспедицию в Афганистан, целью которой было поднять против английского колониального владычества подвластных Великобритании персов, пуштунов и индийцев. В сентябре 1915-мае 1916 гг. находился в Кабуле, и хотя не смог склонить эмира Хабибуллу на сторону Германии, произвёл ряд диверсий на афгано-индийской границе, заставив англичан сосредоточить там значительные силы. Кроме того, Нидермайер занимался реорганизацией афганской армии, организовал несколько офицерских школ, военную академию, артиллерийский полигон, руководил возведением оборонительных линий. Затем через территорию, занятую русскими войсками, 1 сентября 1916 г. возвратился в Турцию, где стал служить в германской военной миссии в Константинополе. Командовал специальными подразделениями германских войск на Ближнем Востоке. В марте 1918 г. вернулся в Германию. В ранге капитана принял участие в боях на Западном фронте, в Шампани и Фландрии.
После окончания войны изучал филологию и географию в Мюнхенском университете. Кандидат наук. С апреля 1919 г. служил в добровольческом корпусе Эппа, сражавшимся против Баварской советской республики. В декабре 1919 г. принят на службу в рейхсвер. В 1922-1932 гг. руководил спецгруппой рейхсвера "Р", занимавшейся германо-советским тайным военным сотрудничеством, работал в СССР. В 1933 г. вступил в НСДАП. В том же году защитил докторскую диссертацию. В 1935 г. вступил в вермахт в качестве строевого служащего, с октября 1939 г. - полковник ОКВ.
После начала боёв на советско-германском фронте Нидермайер неоднократно подавал прошения о переводе на фронт. В мае 1942 г. ему было поручено командовать 162-ой Туркестанской пехотной дивизией из состава так называемых Восточных легионов, набранной из перебежчиков из Красной армии-уроженцев Кавказа и Средней Азии. Вместе со своим подразделением в 1943-1944 гг. участвовал в антипартизанских акциях на Балканах, затем служил в Италии. С мая 1944 г. военный советник во Франции. В августе 1944 г. неосторожно выразился о восточной политике Гитлера, что привело к его обвинению в пораженчестве и заключению под стражу в тюрьму Торгау.
В апреле 1945 г. освобождён американскими войсками. После капитуляции Германии переехал в Регенсбург, однако вскоре был арестован советскими войсками в Карлсбаде и переведён в московскую тюрьму. По решению Особого совещания при МГБ СССР от 10 июля 1948 г. приговорён к 25 годам заключения. Умер от туберкулёза.