Никита Панфилов родился 30 апреля 1979 года в Москве. Отец — Владислав Владимирович Панфилов, руководитель московского «Театра охочих комедиантов», доцент Академии повышения квалификации работников искусства, культуры и туризма. Мать работает режиссером в Московском театре «Монотон».
Никита начал выступать на сцене уже в пятилетнем возрасте, исполнив роль Ивана-царевича в детской постановке, а в 14 лет сыграл Деда Мороза.
Будучи школьником, он увлекался греко-римской борьбой. К восьмому классу добился звания мастера спорта и вошел в состав юношеской олимпийской сборной.
После окончания средней школы в 1996 году Никита поступил на актерский факультет Института современного искусства в Москве. Затем прошел срочную службу в армии. По возвращении подал документы в несколько столичных театральных вузов.
В 2002 году он поступил на актерский факультет Школы-студии МХАТ, где учился у Игоря Золотовицкого и Сергея Земцова.
Ещё будучи студентом, в 2003 году Никита дебютировал на театральной сцене, сыграв Икара в спектакле «Осада» Евгения Гришковца.
Телевизионный дебют Панфилова состоялся в 2005 году в сериале «Адъютанты любви», где он исполнил одну из главных ролей — основатея русской военной разведки Петра Черкасова.
Затем последовали работы в различных проектах, включая сериалы «Веревка из песка», «Погоня за ангелом», «Атлантида», «Путейцы», «Мать-и-мачеха» и другие.
Получив диплом в 2006 году, Никита был принят в труппу МХТ имени А.П. Чехова, где проработал следующие десять лет. За годы службы сыграл болеее чем в 10 постановках: «Амадей», «Изображая жертву», «Киже», «Конек-Горбунок», «Осада», «Последний день лета», «С любимыми не расставайтесь», «Тартюф», «Тутиш», «Ундина» и «Чайка».
Первую широкую известность актеру принесла роль Мишу Вуду в фильме «Духless» Романа Прыгунова в 2012 году, где вместе с ним снимались такие звезды, как Данила Козловский, Мария Андреева, Михаил Ефремов, Мария Кожевникова и Артем Михалков.
С 2014 года Никита ведет документальные телепрограммы «Бастионы России» и «Земля героев» на каналах «Моя планета» и «Россия-1».
Настоящая популярность пришла к Панфилову в 2015 году благодаря исполнению главной роли Максима Максимова в сериале «Пес».
С 2020 года Никита работает в Малом театре России, где исполняет роль пациента Иоганна Вильгельма Мебиуса в спектакле «Физики» режиссёра Алексея Дубровского.
В 2023-м году Панфилов сыграл роль Глеба Валерьевича Каверина в сериале «Акушер».
В 2024 году актер исполнил роль Сергея Рашидова в многосерийном телепроекте «Лепила».
В 2025 году на телеэкраны вышел сериал «Положение вещей», где Никита снялся в роли Вадима.