Nils Thalmann wurde 1999 in Frankfurt am Main geboren.
2019 zog er nach München, um an der Schauspielschule Otto Falckenberg zu studieren. Während des Studiums war er an diversen Produktionen der Münchner Kammerspiele zu sehen, unter anderem „DIE DRITTE GENERATION“ (Regie: Charlotte Sprenger), FREIHEIT...DIE ICH MEINE“ (Regie: Georgette Dee) und dem Live Hörspiel RÜCKENWIND (Regie: Frauke Poolman).
Nach seinem Abschluss spielte er am inklusiven Theater "Freie Bühne München" in „DER MEISTER UND MARGARITA“ (Regie: Martin Kindervater) und am Münchner Volkstheater in der Uraufführung LICHTSPIEL (Regie: Christian Stückl).
Neben dem Theater arbeitet Nils regelmäßig als Synchronsprecher und steht vor der Kamera. So spielte er unter anderem im Kinofilm PETTING STATT PERSHING (Regie: Petra Lüschow) und dem Kurzspielfilm LANGER LANGER KUSS (Regie: Lukas Röder), der 2023 auf der Berlinale Premiere feierte.
Mit der Spielzeit 2025/2026 beginnt Nils Thalmann am GRIPS Theater sein erstes Festengagement.