Nicolas Cavallier wurde in Nancy geboren, studierte zunächst Schauspiel. Ab 1987 studierte er Gesang an der Royal Academy of Music in London. 1990 debütierte er in Glyndebourne als Sarastro,  im folgenden Jahr als Don Fernando (Fidelio). Es folgten Auftritte in Nancy (Masetto in Don Giovanni), Metz (Leporello), Brüssel (Selim in Il turco in Italia), Strasbourg (Philipp II in Don Carlos), Nancy und Bordeaux (Figaro in Le nozze di Figaro) und Marseille (Méphisto in La damnation de Faust). Er singt regelmäßig an der Pariser Oper (u.a. Arkel und Frère Laurent in Berlioz‘ Roméo et  Juliette) und gastierte außerdem an der Deutschen Oper Berlin, der Mailänder Scala, der Wiener Staatsoper, in Seattle und New York sowie Hongkong. In der laufenden Saison wird er u. a. als  Walther Furst (Guillaume Tell) im Théâtre Antique von Orange zu erleben sein.