Nicholas Kim Coppola néven jött a világra a kaliforniai Long Beachben, nagybátyja Francis Ford Coppola, A Keresztapa-trilógia és számos egyéb ismert film rendezője. A legjobb iskolákba járt, a családi házban korán megismerkedett a művészetekkel és a legismertebb művészekkel. Tizenkét éves volt, amikor véget ért boldog gyermekkora: szülei elváltak, anyja pedig súlyos depressziója miatt kórházba került. Egy ideig apja tiltása ellenére autóversenyzői, majd rockzenészi karrierről álmodozott, de miután a nyári szünetekben gyakran meglátogatta nagybátyját, érdeklődése a film felé fordult. Pályaválasztásához a döntő lökést a James Dean főszereplésével készült Az Édentől Keletre, valamint egy nyári színészi tanfolyam adta meg számára.
A filmvásznon először Francis Ford Coppola Rablóhal című 1983-as filmjében próbálta ki magát, még Nicholas Coppola néven. Mivel azonnal protekcióval vádolták, úgy döntött, nevet változtat: a legenda szerint sokáig fontolgatta, hogy kedvenc énekese, Elvis Presley, avagy kedvenc zeneszerzője, John Cage nevét válassza, végül utóbbinál maradt. Talán azért is, mert megrögzött képregénygyűjtő, így tisztelettel adózhatott Luke Cage képregényhősnek is. A Nicolas Cage név először 1983-ban tűnt fel a Lány a völgyből című film főcímlistáján.
Még nagybátyja adott számára szerepet a Gengszterek klubja (Cotton Club), valamint az Előre a múltba (Peggy Sue Got Married) című filmben, Kathleen Turner partnereként. Alan Parker Madárka című drámájában egy súlyosan sérült vietnami veteránt alakított, és a nagyobb hitelesség jegyében néhány fogát is kiverette. Az igazi népszerűséget a Holdkórosok című vígjáték hozta meg számára Cher oldalán (ebben jelölték először Golden Globe-díjra), és szintén sikeres volt az Arizoniai ördögfióka tolvajának szerepében, felvillantva komikusi képességeit. 1989-ben A vámpír csókja című kultuszfilmben a vámpírfilmek világába is belekóstolt, a következő évben megkapta David Lynch híres road-movie-ja, a Veszett a világ egyik főszerepét. Miután karrierje beindult, ő is beindította másét: az akkor még ismeretlen Johnny Deppet ő mutatta be egy ügynöknek, aki szerepet ajánlott neki a Rémálom az Elm utcában című horrorfilmben.