Nyck de Vries karierę w sportach motorowych rozpoczął jako 9-latek w 2004 roku, gdy wystartował w zawodach kartingowych Open Belgian Championship - Mini. Przez osiem lat startował w takiego typu seriach, wygrywając Kartingowe Mistrzostwa Świata w latach 2010-2011. W podobnym czasie związał się z programem juniorskim McLarena.
Kolejne sezony Holender spędził w różnych Formułach Renault. Największe sukcesy święcił w 2014 roku, kiedy triumfował w mistrzostwach kategorii 2.0 oraz Alpine za kierownicą samochodu Koiranen GP. Rok później uplasował się na 3. miejscu w Formule Renault 3.5, gdzie reprezentował ekipę DAMS. Takie osiągnięcia zaowocowały przejściem do F3, w której podpisał umowę z zespołem ART GP.
Pokazał się tam z bardzo dobrej strony, dwukrotnie wygrywając i pięciokrotnie stając na podium. Ostatecznie z dorobkiem 133 punktów zajął 6. miejsce. W międzyczasie dołączył do programu juniorskiego Audi, co umożliwiło mu kolejny awans - tym razem już do zaplecza królowej motorsportu.
Pierwsze dwa lata spędzone w F2 potwierdziły talent Nycka, który w debiutanckiej kampanii uplasował się na 7. pozycji, a w kolejnej na 4. Wygrał wówczas cztery rundy i jedenaście razy meldował się na podium. Zadebiutował także w Długodystansowych Mistrzostwach Świata w narodowym zespole Racing Team Nederland w klasie LMP2.
Prawdziwym przełamaniem dla de Vriesa był jednak sezon 2019. Przed jego startem zdecydował się bowiem opuścić akademię McLarena, a we wrześniu podobna decyzja dotyczyła Audi. W tym samym czasie całkowicie zdominował rywalizację w F2, sięgając po jej mistrzostwo. Nie dało mu to jednak przepustki do świata F1. Zamiast tego wylądował w Formule E i próbował swoich sił w innych seriach.
Największe sukcesy święcił właśnie w elektrycznych mistrzostwach, w których reprezentując Mercedesa, ścigał się w niej trzy lata. W sezonie 2020-2021 dopiął swego, wygrywając tę serię. Oprócz tego cały czas startował w długodystansowych wyścigach (w tym w Le Mans 24), a nawet wziął udział w testach samochodu IndyCar.
Dzięki temu, a także dzięki zakrojonej na coraz większą skalę współpracy z Mercedesem ciągle dużo mówiło się o Holendrze w kontekście F1. Po raz pierwszy poprowadził maszynę tej serii pod koniec 2020 roku, kiedy wraz ze Stoffelem Vandoorne'em wzięli udział posezonowych testach dla młodych kierowców. Wówczas Nyck do dyspozycji miał mistrzowską konstrukcję W11.
Wszystko to poskutkowało tym, że został rezerwowym niemieckiego zespołu. W 2022 roku korzystając na przepisie o obowiązkowych treningach dla młodych zawodników, jako 27-latek de Vries zadebiutował w oficjalnej sesji F1. Stało się podczas treningu przed GP Hiszpanii, gdy zastąpił Alexa Albona w Williamsie. Kolejne takie próby odbył przed GP Francji (już w Mercedesie) i GP Włoch (w Astonie Martinie).
I to właśnie w trakcie weekendu na Monzy zadebiutował w wyścigu mistrzowskiej serii. Z powodu niedyspozycji Albona Holender został ogłoszony jego "tymczasowym" zastępcą i zaprezentował się ze znakomitej strony. W czasówce awansował nawet do Q2, a w debiutanckich zmaganiach wywalczył od razu pierwsze dwa punkty za 9. miejsce.
Dzięki temu de Vries stał się poważnym kandydatem do etatowej jazdy w sezonie 2023, a o jego usługi walczyli Williams oraz AlphaTauri. Ostatecznie holenderski zawodnik - po namowach ze strony swojego przyjaciela, Maxa Verstappena - związał z ekipą z Faenzy.
