Hijo de Auguste Coppola, un profesor universitario de literatura, y de Joy Vogelsang, una bailarina y coreógrafa, tiene dos hermanos mayores (Marc y Christopher) y es sobrino del conocido director Francis Ford Coppola. Se cambio el apellido para evitar malentendidos sobre su carrera. Pero su abuelo el compositor musical Carmine Coppola o su tía Talia Shire, la mujer de Silvester Stallone en Rocky no hacen más que reafirmar sus genes artísticos junto con los de su prima Sofía Coppola y su hermano el director Christopher Coppola (El riesgo del vértigo).

Con la educación recibida por sus padres y una clara vocación Nicolas Cage se inició como actor teatral en sus tiempos de instituto en Beverly Hills.

Sus padres se divorciaron cuando tenía doce años y tuvo que vivir con su padre varios años a consecuencia del ingreso de su madre en un sanatorio mental. Con quince años ingresa en el Conservatorio de Teatro de San Francisco y debuta en la obra The Golden Boy (El Chico de Oro). Tras años de estudios su tío Francis Ford Coppola le apadrina en un pequeño papel en la serie The best of times (1980-1981) en la que interpreta a un surfista. Se matricula en la Escuela de Bellas Artes de Beverly Hills y trabajó vendiendo palomitas de maíz en un cine para sobrevivir, hasta que en el año 1982 consiguió un pequeño papel en la película Aquel excitante curso, junto a Judge Reinhold, aunque en los créditos aparece como Brad's Bud y lamentablemente su participación fue eliminada del montaje final del film y solo se le puede ver estático tras un mostrador. Casi consigue el papel de Dallas en la película Rebeldes pero poco antes de empezar el rodaje y cuando ya tenia ensayado el papel, su tío Francis Ford Coppola decidió dárselo a Matt Dillon, quiso darle el de Two Bit, pero Nicolas lo rechazó y fue para Emilio Estévez. Tras esto decidió cambiarse el apellido Coppola por el de Cage.

Tras una pequeña crisis si tio le da un papel en La ley de la calle (1983), luego consiguió otro en La chica del Valle de Martha Coolidge, en 1984 Adiós a la inocencia y de nuevo con su tio participa en Cotton Club.

Su apellido "ficticio" Cage, se supone, es un homenaje al músico John Cage o al personaje de cómic Luke Cage. Es amante de ambos mundos de ahí que sus fans piensen en ambas relaciones para su apellido.

Su papel en Birdy (1984) le valió el reconocimiento de la crítica, en 1986 le vemos en Raza de Campeones, Peggy Sue se casó, pero la fama llegó con películas como Arizona Baby o Hechizo de Luna (1987), donde recibió una nominación para el Globo de Oro. Y el estrellato llega con Corazón Salvaje (1990).

Se ha ganado a pulso su lugar en Hollywood con personajes enormes y dispares.