Nacido y criado en el seno de una familia de clase trabajadora, hijo de padre danés y madre francesa, Niels Arestrup siempre quiso ser actor. Para ello se formó como tal en el Cours de Tania Balachova antes de iniciar su andadura profesional en el mundo del teatro que, aun con el paso de los años y el éxito creciente, seguirá siendo su medio predilecto de expresión durante toda su carrera. Debuta en la pantalla grande en 1974 con el filme Miss O´Gynie et les hommes fleurs. Eróticos juegos de la burguesía, Toda una mujer o Cita con Venus lo convierten en uno de los secundarios de referencia del cine galo en las tres décadas sucesivas. Sin embargo, no será hasta el cambio de siglo que Arestrup se consagre entre los grandes gracias a sendos premios Cesar por De latir mi corazón se ha parado y Un profeta, además de títulos como La escafandra y la mariposa, War Horse, Diplomacia o Frente al mar, entre otros.