Γεννήθηκε στη Χίο. Σπούδασε στην Ανώτατη Σχολή Καλών Τεχνών της Αθήνας ζωγραφική και χαρακτική. Το 1995 μέσω Erasmus σπούδασε στο Εδιμβούργο (Edinburgh College of Art) και το 2000 αποφοίτησε με master degree στην οπτική επικοινωνία από το Πανεπιστήμιο του Κέντ (Kent Institute of Art & Design). Έχει διενεργήσει 17 ατομικές εκθέσεις και έχει συμμετάσχει σε περισσότερες από 150 ομαδικές στην Ελλάδα και διεθνώς μεταξύ των οποίων πέντε Μπιεννάλε (Σαράγιεβο, Τελ-Αβίβ, Πράγα, Αθήνα και Κωνσταντινούπολη).
Από το 1999 εργάζεται σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης. Τα έτη 2012 και 2013 δίδαξε στο Konkuk University στη Ν. Κορέα (KUB school of design) σαν visiting professor, ενώ από το 2002 έως το 2018 δίδαξε στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής. Το 2008 μαζί με άλλους καλλιτέχνες ίδρυσε την μη κερδοσκοπική πλατφόρμα Lo & Behold η οποία δραστηριοποιήθηκε για μια δεκαετία έως το 2018.
Η ανθρώπινη ανταγωνιστική φύση είναι η βασική θεματική της καλλιτεχνικής έρευνας του Νίκου Παπαδημητρίου τα τελευταία χρόνια. Η ανάγκη του ανθρώπου για επικράτηση και κυριαρχία, η αγωνία του να επιβληθεί στον συν-άνθρωπο ως μονάδα ή ως σύνολο σε διαφορετικές εκφάνσεις ή μορφές είναι ο κινητήριος μοχλός του εικαστικού του έργου.
Ο Παπαδημητρίου χρησιμοποιεί ποικίλα υλικά και τεχνικές για να κατασκευάσει σχέδια, ζωγραφικές εικόνες, χαρακτικά, γλυπτά, βίντεο ή εγκαταστάσεις.