Né en 1978 à Épinal, Nicolas Mathieu fait des études d’histoire et de cinéma. Puis il devient rédacteur pour un site d’information en ligne. Il écrit un premier roman à 20 ans, une « purge narcissique » , qu’il garde dans ses tiroirs. Il participe également à des concours de nouvelles et écrit quelques scénarios. C’est ainsi qu’il finit par concevoir un documentaire sur Edgar Faure (réal. Bernard Favre) pour France 5. Lecteur des romans et des chroniques de Jean-Patrick Manchette, le polar s’impose naturellement à lui. Amateur de romanciers américains comme George Pelecanos, Pete Dexter ou Harry Crews, lui aussi veut écrire sur ces petits blancs paumés qui vivent dans la France périphérique. C’est un job alimentaire de greffier pour des comités d’entreprises qui va lui fournir son sujet. Au moment de la crise des subprimes , il assiste en effet à de nombreux plans sociaux. Charrettes de licenciements, classe ouvrière à bout de souffle, violence sociale : tout est là. Ainsi naît Aux animaux la guerre, un premier roman qui se situe dans une petite vallée des Vosges, en 2008, quand ferme la dernière usine du coin. Aux animaux la guerre a obtenu le prix Mystère de la critique et le prix Erckmann-Chatrian en 2014.

Il vient d'obtenir le Prix Goncourt  pour Leurs enfants après eux.