Nick kariyerine 9 yaşında, Club Kerpen-Manheim adına karting yaparak başladı. 13 yaşında DMV Karting Championship serisinde birincilik alan Nick, aynı zamanda Nordhein-Westfalen Cup'ta beşinci sırayı aldı. 1991 yılında ADAC Junior takımına katıldı. ADAC Junior Thophy serisinde üçüncü olan Nick, International CIK Junior Run serisinde birinci oldu.

1992'de German Junior Karting Championship serisinde beşinci sırayı aldıktan sonra, Laval, Fransa'daki Formula A World Championship serisine geçti.

1994 yılında German Formula Ford 1600 Championship serisinde dokuz yarışın sekizini kazanarak şampiyon oldu. Bu başarının ardından 1995'te FF1800 International German Championship serisinde 4 zafer, 5 podyum finişi ile birinci olurken, Formula Ford 1800 German Championship serisinde ikincilik aldı.

1996'da Opal Team BSR adına German Formula 3 Championship serisinde üç galibiyet alırken seriyi üçüncü sırada bitirdi. Grand Prix Macau'da pol Pozisyonu alan Nick, yarışı altıncı sırada bitirdi.

1997'de McLaren Mercedes ile test pilotu olarak sözleşme yaptı. Opel takımı adına yarışmaya devam etti ve German Formula 3 Serisinde birinci oldu. 1998 yılında FIA F3000 International Championship serisinde 3 galibiyet, 2 pol pozisyon, 2 en hızlı tur elde ederek ikinci oldu.

1999'da McLaren adına test pilotluğuna devam eden Nick, Formula Three Championship serisinde 53 puan toplayarak birinci oldu. Formula 1 sahnesine çıkışı Prost adına 2000'de gerçekleşti, ancak bu sezon Nick için oldukça zor geçti ve devamlılık problemleri sezona damgasını vurdu.

2001'de Sauber Petronas ile ilk podyum finişine Brezilya'da 3. sırayı alarak imza koydu. Sezonu 12 puanla 8. sırada bitirdi ve Sauber'in en iyi Markalar Şampiyonası derecesi olan dördüncülüğü kazanmasına yardım etti.

2002'de Sauber'de devam eden Heidfeld, yükselen yıldız Felipe Massa ile takım arkadaşı oldu. Nick Heidfeld sezon boyunca 7 puan toplarken Sauber Markalar Şampiyonası'nda beşinci sıraya düştü.

2003 yılı Nick için pek kolay değildi. Sauber C22 yeterince rekabetçi değildi ve Nick sadece 6 puan alabildi. Felipe Massa'nın sürücü koltuğuna dönüşü ve Giancarlo Fisichella'nın gelişi ile Heidfeld'in başka bir takım bulmaktan başka seçeneği kalmadı.

2004'te Jordan adına yarışan Heidfeld, büyük üreticilerle başa çıkamayan Ford motoru ile Monaco'da 7. Montreal'de 8. olabildi.
2004 Alman pilot için "durgun" bir sezon oldu.

2005 sezonu için Mark Webber'in yanındaki BMW-Williams koltuğu O'na emanet edildi.Nick 2005 sezonunda bazen etkili olsa da yine de bekleneni veremedi.

2006 yılında pilotun neler yapacağı merakla bekleniyor.