Nicolai Dahl Hamilton er uddannet på Statens Teaterskole 2002 og var efter afsluttet uddannelse fastansat på Det Kongelige Teater frem til 2005. Han debuterede som Stefan i "Detaljer" på Det kgl. Teater i 2002. Siden har han haft teaterroller bl.a. i forestillingerne "Push-Up", "Parasitterne", "En skærsommernatsdrøm", "Sabina S" og "Peberrods Suppe og fyldt Kaalhoved". I 2003 spillede Nicolai Dahl Hamilton rollen som Horatio i "Hamlet" i Kronborg Slotsgård og i sommeren 2006 medvirkede han i Grønnegårds Teatrets "Natmandens Datter". Desuden har Nicolai Dahl Hamilton bl.a. medvirket i "Diamond /Dust/Shoes" på CaféTeatret i 2006 og i "Snittet" på Husets Teater i 2007.