Nyck de Vries ließ sich 2010 und 2011 zum Kart-Weltmeister krönen. Als Teilnehmer des Förderprogramms von Formel-1-Team McLaren wechselte er 2012 in den Formelsport, wo er unterschiedliche Serien der Formel Renault bestritt. 2014 gewann de Vries den Meistertitel im Formel Renault 2.0 Eurocup und in der Alpinen Formel Renault. Hier setzte er sich unter anderem gegen Charles Leclerc durch. Im folgenden Jahr wurde er Dritter in der Formel Renault 3.5.

Nach einem Jahr in der GP3 debütierte de Vries 2017 in der Formel 2, wo er 2019 mit ART Grand Prix den Titel gewann. Kurz darauf wechselte er für die Saison 2019/20 als Stammfahrer zu Mercedes-Benz EQ in die Formel E. Beim letzten Rennen seiner Debütsaison erreichte er mit Platz 2 in Berlin sein erstes Formel-E-Podium. Ein Jahr später gewann er an selber Stelle schließlich seinen ersten Weltmeistertitel und trug maßgeblich zum Teamtitel für Mercedes bei.

Parallel zu seinem Engagement im Formelsport trat de Vries für das Racing Team Nederlands in der LMP2-Kategorie der Langstrecken-Weltmeisterschaft WEC an. Ende 2020 bestritt er für das Mercedes-Team zudem den Young-Driver-Test der Formel 1 in Abu Dhabi.