Nassim Lyes terminó sus estudios de bachillerato y después de cursar un año de Derecho, se mudó a París, con el objetivo de convertirse en actor. Se presentó a varias audiciones mientras desempeñaba diversos puestos de trabajo de forma paralela como vendedor de comida rápida o camarero, antes de ser descubierto por el director Tristan Aurouet que lo eligió para uno de los papeles principales, junto a Jean-Hugues Anglade y Gilles Lellouche en Mineurs 27 (2011). En 2016 participó en la serie original de Netflix Marsella, primera serie que produce esta compañía en Francia. En 2021 actuó en el debut como director de largometrajes de Julien Hollande, Hedi y Cokeman: Distribuidores de producto, una comedia de acción que sigue a dos de los peores traficantes de drogas de París mientras intentan utilizar los vínculos familiares para mejorar su negocio. Lyes protagoniza junto a Zoé Marchal el segundo largometraje de Hollande, Nuevos ricos (2023).