Nicola Piovani è nato a Roma - dove vive e lavora - il 26 maggio 1946. Pianista, compositore e direttore d'orchestra, allievo del compositore greco Manos Hadjidakis, inizia la sua carriera di autore di musica da film con la composizione delle colonne sonore dei film N.P. il segreto di Silvano Agosti (1969) e Nel nome del padre di Marco Bellocchio (1970).

Collabora poi con numerosi registi italiani: oltre a Bellocchio (tra i loro film Marcia Trionfale e Salto nel vuoto), Mario Monicelli (Il marchese del grillo, Speriamo che sia femmina, Il male oscuro); Nanni Moretti (La messa è finita, Palombella rossa, Caro diario); Gianfranco Mingozzi (La vita in gioco); Giuseppe Tornatore (Il camorrista); Sergio Citti (Il minestrone, Vipera); Giuseppe Bertolucci (Segreti segreti, I cammelli); Luigi Magni ('O re, In nome del popolo sovrano); Lello Arena (Chiari di luna); Daniele Luchetti (Domani accadrà); Wilma Labate (La mia generazione); Antonio Albanese (Uomo d'acqua dolce, La fame e la sete).

Dall'incontro con i fratelli Taviani nascono le colonne sonore di La notte di San Lorenzo, Kaos, Good morning, Babilonia, Il sole anche di notte, Fiorile, Tu ridi.

Tra il 1985 e il 1990 compone le colonne sonore degli ultimi tre film di Federico Fellini: Ginger e Fred, Intervista e La voce della luna. Realizza anche le colonne sonore di numerosi sceneggiati televisivi italiani di grande successo.

Tra gli altri Amico mio 1 e 2 di Paolo Poeti; Linda e il brigadiere di Gianfrancesco Lazotti; Il giovane Mussolini di Gianluigi Calderone; Il Generale di Luigi Magni. Compone le musiche di film diretti da registri stranieri: La ragazza dai capelli rossi e Lo scorpione dell'olandese Ben Von Verbong, La trace del francese Bernard Favre, La sposa era bellissima dell'ungherese Pal Gabor, Manifesto di Dusan Makavejes, Utz di George Sluizer, Prosciutto prosciutto, Le uova d'oro e La teta y la luna di Bigas Luna, L'olandese volante di Jos Stelling e A month by the lake di John Irvin.

Parallelamente all'attività di autore di musiche da film, Nicola Piovani si dedica da molti anni al teatro. Ha scritto musiche di scena per Carlo Cecchi (Il bagno, La cimice, Anfitrione), per il Gruppo della Rocca (Il mandato, Aspettando Godot, Lazzarino da Tormes), per la Cooperativa Pupi e Fresedde (Il convitato di pietra, L'amore delle tre melarance), per Luca De Filippo (Uomo e galantuomo, Don Giovanni, 'O scarfalietto, Non ti pago, La casa al mare), per Maurizio Scaparro (Liolà), per Vittorio Gassman (Ulisse e la balena bianca), per Marco Sciaccaluga (La bisbetica domata).

È autore della musica della commedia musicale I Sette re di Roma di Luigi Magni, in scena nel febbraio 1989 al Teatro Sistina di Roma.

La sua passione per il teatro lo porta a interrompere per qualche mese l'anno la sua attività di compositore per girare, in Italia e fuori, suonando il pianoforte e dirigendo l'orchestra, con la Compagnia della Luna, compagnia che ha fondato con Vincenzo Cerami, e per la quale insieme a lui ha scritto La cantata del fiore (1988), La cantata del buffo (1990), Il Signor Novecento (1992), Canti di scena (1993) e Romanzo musicale (1998) per due cantanti, due attori ed un orchestra di 13 solisti (la sua Orchestra Aracoeli).  Ha composto numerose canzoni (ricordiamo fra le altre quelle scritte per Fabrizio De André e Roberto Benigni).

Nel Novembre del 1998 ha debuttato nel teatro Mancinelli di Orvieto La Pietà; uno Stabat Mater (musica di Piovani, versi di Cerami) per un attore, due cantanti e 23 solisti dell'orchestra Aracoeli. Nel 2000 debutta con il Concerto Fotogramma, una «riflessione a scena aperta su musiche nate per vivere con sequenze di film o scene teatrali».

Piovani è anche attivo compositore di musica da camera; ha composto l'ottetto in quattro parti Quattro canti senza parole, il trio Il demone meschino per violino, violoncello e pianoforte, La ballata epica per flauto e pianoforte, il preludio concertante per dieci strumenti Il volo di mare e il quartetto per quattro sassofoni in tre movimenti L'assassino.

Ha composto la musica per il Balletto Fellini, andato in scena il 20 agosto 1995 a Roma nell'ambito del Festival della Lirica e del Balletto organizzato dal Teatro dell'Opera di Roma. Ha vinto il David di Donatello nel 1986 e nel 1994 per i film Ginger e Fred e Caro Diario, il Nastro d'argento per la migliore musica nel 1991, il Ciak d'oro nel 1986, quattro edizioni del premio Colonna Sonora, il Premio SIAE alla carriera e il Premio Rota 1997. Nel 1987 è stato membro della giuria del Festival di Cannes, e nel 1996 presidente della giuria del Filmfestival di Ghent. Con le musiche scritte per il film "La vita è bella" di Roberto Benigni ha vinto il Premio Oscar nel 1999, e nel 2000 ha ottenuto a Los Angeles la nomination per il Grammy Award.

Gli è stato assegnato il Ciak d'Oro 2001 per la colonna sonora del film La stanza del figlio. Nel 2001 tiene un seminario di una settimana all'Accademia Chigiana di Siena, sulla composizione di musica per film, a cui ha dato il titolo Comporre per immagini.