Nicolai Cleve Broch estudou teatro na Academia Nacional de Teatro da Noruega de 96 até 99, estreando uma bem sucedida carreira com a peça "Hjalmar og Frode". Antes disso, já havia estreado no cinema, em 95, no filme "Sebastian".
Sua estreia na TV, bem como sua maior fama, veio em 2002, quando interpretou Roger na série da NRK "Lekestue".
É casado desde 2004 com a também atriz Heidi Gjermundsen, com quem tem dois filhos - Jakob and Jørgen, nascidos em 2004 e 2006, respectivamente. Além disso, é meio-irmão da atriz Ida Elise Broch.