Nicolas Rey est le fils d'un directeur commercial dans les produits chimiques (d'origine ukrainienne) et d'une institutrice en maternelle – ce qu'il a tendance à travestir lors de la promotion de ses livres, racontant par exemple que son père est architecte et sa mère agrégée de philosophie[1],[2]. Il fait ses études au lycée Georges-Dumézil à Vernon[3]. Après un baccalauréat B et avoir abandonné une classe préparatoire HEC à Amiens, il s'installe à Paris où il rencontre le romancier Philippe Djian qui l'initie à la littérature et lui fait découvrir des auteurs comme Richard Brautigan ou Raymond Carver. Il ambitionne d'être réalisateur de cinéma mais à la suite d'une déception amoureuse, il se lance avec désinvolture dans la littérature, publiant son premier roman Treize minutes en 1998[1].
Depuis 2000, il est publié aux éditions Au diable vauvert, à l'exception d'un roman publié en 2006 aux éditions Grasset. Il obtient le prix de Flore en 2000 pour son roman Mémoire courte. Lancé par Franz-Olivier Giesbert dans l'émission Culture et Dépendance, il est ensuite chroniqueur dans l'émission Tam Tam etc. sur France inter. En 2006 et 2007, il tient une chronique quotidienne dans l'émission En aparté sur Canal+. Puis, en tenancier de bistro, il coanime sur cette même chaîne l'émission hebdomadaire Un café et l'addition toujours avec Pascale Clark en voix hors-champ, où des journalistes passent l'actualité en revue. Il tient une chronique littéraire pour le magazine VSD, intitulée « Entre les lignes ».
En 2010, il est chroniqueur dans l'émission Starmag présentée par Éric Naulleau sur TPS Star, et également à la radio dans l'émission Comme on nous parle de Pascale Clark sur France Inter. À partir de , il tient une chronique dans Le Grand Mag présenté par Ali Baddou sur Canal+ (émission de remplacement de Salut les Terriens ! pendant les grandes vacances).
En , il participe à la réédition du magazine Lui relancé par Frédéric Beigbeder. Il réalise alors une interview de Najat Vallaud-Belkacem, alors ministre du Droit des femmes et porte-parole du gouvernement.
En , il est le héros-malgré-lui de Sumo, le dernier roman de Frédéric Grolleau, dans lequel ce dernier brosse un portrait au vitriol du milieu littéraire parisien.[réf. nécessaire]
En 2017, Les Garçons Manqués, Nicolas Rey & Mathieu Saïkaly, reviennent sur scène, avec leur nouveau spectacle Des nouvelles de l'amour.
En 2018 sort son roman Dos au mur. Ancien alcoolique, ancien cocaïnomane, plusieurs fois hospitalisé pour être sevré, il montre lors de la promotion de son livre « un corps de septuagénaire, cabossé par des années d'excès »[6].
Il est condamné en première instance le 3 juillet 2020 par le Tribunal judiciaire de Paris à verser treize mille euros de dommages et intérêts à Alexandre Comte, pour résiliation du protocole d’accord après avoir repris sans autorisation quatre textes de ce dernier et les avoir intégrés à son livre Des nouvelles de l'amour[7]. Le 3 avril 2024, la cour d'appel de Paris confirme la condamnation et la porte à quinze mille euros alors que le plaignant Alexandre Comte est décédé le 2 mars 2024[8] .
