Nicholas D'Agosto, 17 Kasım 1980 tarihinde Omaha, Nebraska, ABD'de dünyaya gelmiştir. Roma Katoliği bir ailede büyüyen D'Agosto, oyunculuk tutkusunu lise yıllarında Creighton Preparatory School'da katıldığı tiyatro oyunları ve doğaçlama gösterileriyle keşfetti. Sahneye olan ilgisini akademik olarak da sürdürerek Marquette Üniversitesi'nden tarih ve tiyatro dallarında magna cum laude (yüksek onur) derecesiyle mezun oldu. Profesyonel oyunculuk kariyerine, henüz lisedeyken memleketi Omaha'da çekilen ve eleştirmenlerce beğenilen Alexander Payne filmi "Election"da (1999) küçük bir rolle adım attı. Üniversite eğitimini tamamladıktan sonra Los Angeles'a taşınan D'Agosto, "ER," "Six Feet Under," "Cold Case," "House M.D." ve "Supernatural" gibi dönemin popüler televizyon dizilerinde konuk oyuncu olarak yer alarak kariyerini inşa etmeye başladı. Geniş kitlelerce tanınmasını sağlayan ilk önemli rolü, popüler bilimkurgu dizisi "Heroes"un (2007) ikinci sezonunda canlandırdığı West Rosen karakteri oldu. Bu rolün ardından sinemadaki en bilinen başrolünü, gişede başarı yakalayan korku serisinin beşinci filmi olan "Son Durak 5" (Final Destination 5) (2011) ile elde etti. 2010'lu yıllar D'Agosto'nun televizyondaki kariyerini zirveye taşıdığı dönem oldu. Showtime'ın beğeni toplayan draması "Masters of Sex"te (2013-2014) Dr. Ethan Haas karakteriyle ana kadroda yer aldı. Ardından, DC evreninde geçen "Gotham" (2014-2016) dizisinde geleceğin "Two-Face"i olan hırslı savcı Harvey Dent karakterine hayat vererek büyük bir izleyici kitlesine ulaştı. Komedi yeteneğini ise başrolünü üstlendiği ve bir avukatı canlandırdığı mockumentary (sahte belgesel) tarzındaki sitcom "Trial & Error" (2017-2018) ile sergiledi. Son yıllarda televizyon projelerine ağırlık vermeye devam eden D'Agosto, "Criminal Minds: Evolution" (2022) adlı dizide tekrarlayan bir rolle izleyici karşısına çıkmaktadır.