Nicolas Benamou débute en 2000 dans l’émission dopée à la bonne humeur "Le Morning Live", animée par Michaël Youn sur M6. Une collaboration qui perdurera du côté de la musique, puisqu’il réalisera par la suite les clips du groupe Fatal bazooka, dont celui de "Parle à ma main", qui lui vaut le NRJ Award du clip de l’année en 2008.

Il développe sa pâte humoristique, décalée et politiquement incorrecte, puis monte en parallèle sa société de production, Datirak, Jacques Chirac en japonais. Quel que soient les projets qu’il entreprend, le touche-à-tout reste étroitement lié à l’univers de la plaisanterie, participant à la réalisation des DVD des spectacles de Florence Foresti ou encore de Michaël Youn, qu’il ne quitte définitivement plus, œuvrant comme réalisateur de seconde équipe et superviseur de la mise en scène sur son film Fatal (2009).

Cette première expérience au cinéma l’amène à son tour à passer derrière la caméra, en réalisant son premier long-métrage en 2010, De l’huile sur le feu, avec les très en vogue Vincent Lacoste et Alice Belaïdi. Puis à collaborer à la mise en scène d’autres comédies, comme Les Kaïra et Paris à tout prix.

En 2014, il retrouve Philippe Lacheau, co-scénariste de la comédie Paris à tout prix, et signent tous les deux Babysitting, une comédie déjantée à moitié réalisée en found-footage. Gros succès oblige, la suite sort en 2015 et se déroule cette fois au Brésil. Il poursuit avec A fond, une sorte de version familiale de Speed avec José Garcia. Malheureusement, la comédie ne rencontre pas le succès escompté au box-office.

En 2021, Nicolas Benamou revient avec Mystère à Saint-Tropez, une comédie policière emmenée par un casting impressionnant, composé, entre autres, de Christian Clavier, Benoît Poelvoorde, Thierry Lhermitte et Gérard Depardieu.