Nicolas Carpentier est formé à la Ligue d’Improvisation près de Lille, puis, après des études d’économie à l’étranger, à l’Ecole du Studio à Asnières.
Il joue au théâtre dans de nombreux spectacles, comme Le Songe d’une Nuit d’Été de Shakespeare, La Cuisine d’Arnold Wesker mis en scène par Jean Louis Martin Barbaz au théâtre Sylvia Monfort ou Les Vagues de Virginia Woolf mis en scène par Hervé Van der Meulen au Théâtre de l’Ouest Parisien. Il interprète Saint-Exupéry dans Le Petit Prince dans le désert du Sahara, puis en tournée nationale, mis en scène par Stéphane Pézerat. Il est récitant au concert symphonique inaugural de la Scène Musicale dirigée par la cheffe Laurence Equilbey en direct à la radio et à la télévision.
Trilingue, il travaille beaucoup à l’étranger : on l’a vu notamment dans la série américaine Genius Picasso produit par Ron Howard avec Antonio Banderas et Clémence Poésy, dans les séries britanniques Poldark et Guerre et Paix pour la BBC, dans la série espagnole Dime Quien Soy et très récemment dans la série américaine Julia pour HBO.
Son visage est connu du grand public pour son rôle de Mr French Touch dans la saga publicitaire d’un grand constructeur automobile français. On le voit régulièrement à la télévision, il interprétait notamment le facétieux procureur Tillier auprès d’Isabelle Nanty dans la série Munch pour TF1, et tournera en 2023 dans Capitaine Marleau réalisé́par Josée Dayan. Au cinéma, on le retrouvera bientôt dans Daaaaaali le prochain film de Quentin Dupieux, et dans Vivants d’Alix Delaporte avec Roschdy Zem et Alice Isaaz.
Une nouvelle aventure est en route en tant que réalisateur, son scénario de court-métrage est lauréat d’une bourse de l’Adami en 2023 pour un tournage prévu l’année prochaine.