Ніколас Віндінґ Рефн народився 29 вересня 1970 року в Копенгагені, Данія, у сім'ї данського кінорежисера і монтажера Андерса Рефна і кінооператорки Вібеке Віндінґ. Брат Ніколаса — данський співак Каспер Віндінґ. Дитинство Ніколас провів у Нью-Йорку, куди його батьки переїхали, коли йому було 8 років. Закінчив гімназію у Копенгагені. У 1981 році Ніколас Віндінґ Рефн повернувся у США, де навчався в Американській академії драматичних мистецтв, яку так і не закінчив. Перший повнометражний фільм Рефн зняв у 1996 році, зафільмувавши кримінальний трилер «Дилер». Після успіху стрічки, Рефн виступав режисером на знімальних майданчиках ще двох його продовжень. У 2011 році на екрани світових кінотеатрів вийшов трилер «Драйв» з Раяном Гослінгом у головній ролі. За режисуру стрічки Ніколас Віндінґ Рефн став володарем призу за найкращу режисерську роботу на 64-му Каннському кінофестивалі. Аналітики відмічали, що голова журі Роберт де Ніро міг віддати приз Рефну тільки через те, що стрічка нагадала йому скорсезівського «Таксиста», в якому Де Ніро виконав головну роль. Фільм був прихильно сприйнятий кінокритиками і отримав безліч кінопризів і нагород. Наступна робота Рефна — артхаусний трилер «Тільки Бог пробачить» (2013) — була прийнята не так схвально світовою кінопресою, яка відмічала банальність його персонажів і позамежну жорстокість, що проявляється чи не в кожному кадрі. Головну роль у фільмі, що увійшов до основної конкурсної програми 66-го Каннського кінофестивалю, знову виконав Раян Гослінг. У 2014 році увійшов до складу журі 67-го Каннського кінофестивалю, очолюваного Джейн Кемпіон. Фільми Ніколаса Віндінґа Рефна досить контрастні та з насиченими кольорами, тому що режисер не розрізняє напівтони.