Николај Ли Кос је дебитовао на филму са седамнаест година, као млади борац отпора у ратном филму Дечаци из Светог Петрија Сорена Краг-Јакобсена.[1] За овај филм добио је обе данске филмске награде Бодил и „Роберт” за најбољег споредног глумца. Године 1998. завршио је Данску националну позоришну школу[2] и играо ИдиотеЛарса фон Трира, поново освојио награду Бодил за споредног глумца.[1]
У каснијем делу каријере, Ли Кос је успешно смењивао улоге у комедији и озбиљним продукцијама, снимајући са редитељима као што су Сузан Бир, Андерс Томас Јенсен и Кристофер Бое, и више пута је добијао данске филмске награде.[3][4]