Nielsen trova nel Challenge una palestra formativa eccellente, come dimostrano le dieci vittorie e la presenza sul podio in ogni gara, che gli consegna il titolo della serie europea e quello mondiale in occasione delle Finali Mondiali di Monza. Il passaggio dalla 488 Challenge alle 488 GTE diventa naturale e, nel 2019 debutta con Luzich Racing nella European Le Mans Series. Assieme a Fabien Lavergne e Alessandro Pier Guidi si laurea campione con quattro successi su sei gare con la 488 GTE, venendo premiato come “Rookie of the year” ed inizia la partecipazione nel FIA World Endurance Championship con la 488 GTE di AF Corse, nella classe LMGTE AM, assieme a François Perrodo e Emmanuel Collard. A dicembre dello stesso anno è diventato pilota ufficiale di Competizioni GT. Al primo anno nel FIA World Endurance Championship con la 488 GTE di AF Corse, nella classe LMGTE AM, il danese si è aggiudicato il campionato vincendo il FIA Endurance Trophy assieme a François Perrodo e Emmanuel Collard, mentre nel 2020 assieme a Alessandro Pier Guidi e James Calado ha affrontato l’Endurance Cup del GT World Challenge.
Nel 2021 Nielsen è stato autore dell’ennesima stagione ricca di risultati importanti, imponendosi per la seconda volta consecutiva nel FIA World Endurance Championship con Perrodo e Rovera nel FIA Endurance Trophy, vincendo la sua prima 24 Ore di Le Mans per AF Corse. Nel GT World Challenge, per i colori di Iron Lynx, assieme a Pier Guidi e Ledogar si è laureato campione nell’Endurance Cup, trionfando nella 24 Ore di Spa-Francorchamps. Nel 2022, Nielsen ripeterà l’esperienza nella serie SRO con James Calado e Miguel Molina con la 488 GT3 Evo 2020 di Iron Lynx, mentre nel FIA WEC sarà al volante del prototipo di classe LMP2 di AF Corse con Rovera e Perrodo.
Da quando gareggia con Ferrari, Nicklas Nielsen arricchisce ogni anno la sua bacheca con un alloro. Nel 2022, quello del mondiale endurance nella classe LMP2 Pro-Am, assieme a François Perrodo e Alessio Rovera. L’esperienza con il prototipo di AF Corse è stata utile per lo sviluppo della 499P.
Cinque anni dopo aver trionfato nel Ferrari Challenge Trofeo Pirelli, nel 2023 il danese è stato protagonista di un’annata da incorniciare nel FIA WEC, e ha ottenuto una vittoria con la nuova 296 GT3, insieme ad Alessio Rovera e Robert Shwartzman, a Barcellona nel GT World Challenge Europe – Endurance Cup.