Nicolas Legoux stammt aus Nantes (Frankreich). Nach sechs Jahren Klavier- und Orgelunterricht begann er in Paris seine Gesangsausbildung, die er in verschiedenen Meisterklassen in Madrid und Krakau fortsetzte. Er beendete seine Studien an den Musikhochschulen von Graz und Wien; zu seinen wichtigsten Lehrerinnen zählen Marjana Lipovsek und Eliane Coelho, Meisterkurse führten ihn zu Thomas Hampson, Régine Crespin und Graham Johnson.
2006 interpretierte Nicolas Legoux die Partie des Dr. Bartolo in Le Nozze di Figaro auf einer Japan-Tournee in 20 verschiedenen Städten, u. a. in Tokyo, Kyoto und Osaka. 2007 sang er in Spanien den Angelotti in Puccinis Tosca und in Deutschland Comissario und Yamadori in einer Produktion von Madama Butterfly. Im September 2007 kehrte er nach Japan zurück, diesmal für die Partie des Marchese d’Obigny in Verdis La Traviata. Im April 2008 sang er den Nanni in Haydns L’infedeltà delusa in Strasbourg; im folgenden Sommer stand er sechs Mal als Gaudenzio in Rossinis Il Signor Bruschino auf der Bühne. Zu seinen bisherigen Bühnenpartnern zählen Künstler wie Keith Ikaia-Purdy, Georg Tichy, Paul-Armin Edelmann, Daniela Fally und Elisabeth Kulman.
Nicolas Legoux singt weltweit die Bass- und Bariton-Soli in Messen und Oratorien von Brahms, Charpentier, Haydn, Mozart, Fauré, Saint-Saens, Schubert u. a. In den letzten Jahren sang er die Basspartien in Mozarts Requiem und der c-Moll-Messe in der Karlskirche und in Haydns Die sieben letzen Worte unseres Erlösers am Kreuze im Stephansdom. Im November 2009 debütierte Nicolas Legoux im Goldenen Saal des Wiener Musikvereins mit der Hauptpartie in Gerhard Tracks Oratorium Abraham und Isaac. Seine erste CD-Aufnahme, die Ersteinspielung von Johann Strauß Operette Die Göttin der Vernunft, folgte im Dezember 2009. Tourneen führten ihn 2011/12 und 2012/13 mit dem Vienna Strauß Orchestra nach China – für den Jahreswechsel 2013/14 ist eine Wiederholung geplant.
Im Februar 2013 debütierte Nicolas Legoux als Ferrando in Verdis Il trovatore, im Mai folgte der Biterolf in Wagners Tannhäuser im Rahmen der Wagner-Festspiele in Wels. Im Sommer 2013 trat er in Bizets Carmen beim Winslow Hall Opera Festival auf.