L'esordio al cinema è a soli sei anni in Relazioni intime di Philip Goodhew (1996), ma la notorietà arriva nel 2002, quando veste i panni di Marcus, il ragazzino che irrompe nella vita del superficiale Will (Hugh Grant) in About a Boy di Chris e Paul Weitz. Fioccano per il giovane attore tante proposte, sia per ruoli televisivi - nella serie Star e nel teen drama Skins - che cinematografici (The Weather Man - L'uomo delle previsioni, A Single Man). Dagli scenari apocalittici alla guerra sul campo, Hoult tornerà prossimamente sul grande schermo nei panni di Matt Ocre in Sand Castle, diretto da Fernando Coimbra. Ambientato nel 2003 in Iraq e scritto da Chris Roessner, il film (in post-produzione) prende spunto dalla vera storia dello sceneggiatore che in quel periodo si trovava nel triangolo sunnita come mitragliere.
È atteso quest'estate nelle sale, invece, l'adrenalico action thriller Collide, scritto e diretto da Eran Creevy, in cui Nicholas è Casey Stein, un ex giovane criminale che torna al suo passato oscuro pur di rimediare i soldi necessari a salvare l'amata Juliette (Felicity Jones).
Attualmente è impegnato, al fianco di Kevin Spacey, nelle riprese di Rebel in the Rye di Danny Strong. Il film racconta la vita di Salinger, incentrandosi sulla nascita del capolavoro letterario Il giovane Holden.