Ο Νίκος Ανδρουλάκης γεννήθηκε στο Ηράκλειο, 7 Φεβρουαρίου 1979. Είναι διπλωματούχος πολιτικός μηχανικός από την Πολυτεχνική Σχολή του Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης, και είναι κάτοχος μεταπτυχιακού διπλώματος (master) στο πρόγραμμα «Νέα Υλικά και Περιβάλλον» του ΔΠΘ. Επιπλέον, είναι υποψήφιος διδάκτωρ της Φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο Αθηνών. Έχει εργαστεί ως πολιτικός μηχανικός και στον τουριστικό τομέα, ενώ έχει διδάξει ως καθηγητής στην Ανώτατη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης.

Το 2001, έγινε μέλος στο Κεντρικό Συμβούλιο Νεολαίας του ΠΑΣΟΚ. Το 2008, έγινε μέλος της Κεντρικής Επιτροπής του ΠΑΣΟΚ.

Στις 14 Μαρτίου 2013, εκλέχτηκε από το Πολιτικό Συμβούλιο του ΠΑΣΟΚ, Γραμματέας της Κεντρικής Πολιτικής Επιτροπής, λαμβάνοντας 109 ψήφους σε σύνολο 168 ψήφων.

Στις 30 Μαρτίου 2014, ανακοινώθηκε η υποψηφιότητά του για το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο με την Ελιά – Δημοκρατική Παράταξη. Εξελέγη δεύτερος με 113.719 σταυρούς προτίμησης. Έκτοτε, συμμετέχει στην ομάδα της Προοδευτικής Συμμαχίας των Σοσιαλιστών και Δημοκρατών (S&D) στο Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο.

Κατά την πρώτη του θητεία στο Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο, συμμετείχε στις επιτροπές Εξωτερικών Υποθέσεων και στην Αντιπροσωπεία για τις σχέσεις με τη Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας. Παράλληλα, διετέλεσε αναπληρωτής στις επιτροπές Περιβάλλοντος, Δημόσιας Υγείας και Ασφάλειας των Τροφίμων, Ανθρωπίνων Δικαιωμάτων, Ασφάλειας και Άμυνας και στην Αντιπροσωπεία στην Κοινοβουλευτική Συνέλευση ΕΕ – Λατινικής Αμερικής.

Τον Ιανουάριο του 2016, μετά από πρόταση της Σοσιαλιστικής Ομάδας, επιλέχθηκε να συμμετάσχει στην Εξεταστική Επιτροπή του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου σχετικά τις μετρήσεις εκπομπών στην αυτοκινητοβιομηχανία ως πλήρες μέλος (Σκάνδαλο Volkswagen). Κατά τη διάρκεια της πρώτης του θητείας ήταν εισηγητής για την αναβάθμιση του Μηχανισμού Πολιτικής Προστασίας, γνωστού ως rescEU, εκ μέρους των Σοσιαλιστών. Επιπλέον ορίστηκε από το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο εισηγητής για τον φάκελο ενόψει των διαπραγματεύσεων για τη νέα προγραμματική περίοδο.

Τον Μάιο του 2019, επανεξελέγη Ευρωβουλευτής με το Κίνημα Αλλαγής πρώτος, λαμβάνοντας 180.822 ψήφους. Στη νέα του θητεία ανέλαβε Αντιπρόεδρος στις επιτροπές Ασφάλειας & Άμυνας, καθώς και στην Αντιπροσωπεία στην Κοινοβουλευτική Συνέλευση ΕΕ – Λατινικής Αμερικής. Παράλληλα συμμετείχε ως βασικό μέλος στην Επιτροπή Διεθνούς Εμπορίου & στην Αντιπροσωπεία στην Κοινοβουλευτική Συνέλευση Ίσης Εκπροσώπησης ΑΚΕ-ΕΕ, ενώ ως αναπληρωτής συμμετέχει στις επιτροπές Εξωτερικών Υποθέσεων, Περιβάλλοντος, Δημόσιας Υγείας και Ασφάλειας των Τροφίμων, Επιτροπή Αλιείας και στην Αντιπροσωπεία για τις σχέσεις με την Κοινή Αγορά του Νότου (Mercosur).

Τον Νοέμβριο του 2017, έθεσε υποψηφιότητα για τον ενιαίο φορέα της Δημοκρατικής Παράταξης στις εκλογές ηγεσίας κεντροαριστεράς του 2017, όπου οι πολίτες που συμμετείχαν στον 1ο και τον 2ο γύρο, του έδωσαν 51.736 (2η θέση) και 66.483 ψήφους (2η θέση) αντίστοιχα.

Τον Ιούλιο του 2021, ανακοίνωσε επίσημα την υποψηφιότητά του στις εκλογές ανάδειξης ηγεσίας του Κινήματος Αλλαγής. Στις 5 Δεκεμβρίου 2021, στον πρώτο γύρο των εσωκομματικών εκλογών, ήρθε πρώτος με ποσοστό 36,88% και 99.120 ψήφους. Στις 12 Δεκεμβρίου, στον δεύτερο γύρο, εξελέγη πρόεδρος του Κινήματος Αλλαγής-ΠΑΣΟΚ έναντι του Γιώργου Παπανδρέου.