ニコラス・オタメンディ
ベレス
ベレスの下部組織出身である。ウーゴ・トカッリ監督に抜擢され、2008年5月10日、ホームでのロサリオ・セントラル戦 (2-1) でデビューした。トカッリ監督が指揮していた間はマリアーノ・ウグレシッチ、ワルド・ポンセ、フェルナンド・トビオ、マルコ・トルシグリエリに次ぐ5番手のセンターバックと位置づけられていたが、リカルド・ガレカ監督が就任したクラウスーラ2009シーズンには、ポンセがチリ代表の試合で負傷したため、オタメンディは出場機会を得た。セバスティアン・ドミンゲスとコンビを組んで19試合中17試合に出場し、リーグ優勝に貢献した。シーズン終了後には、インテル、フィオレンティーナ、レアル・マドリード、ユヴェントスなど欧州のクラブへの移籍の噂が持ち上がったが、ベレスに残留した。
アペルトゥーラ2009シーズンのアルセナル戦 (3-1) でプロ初得点を決めた。2009年にはコパ・スダメリカーナの試合に出場して国際舞台にデビューし、同年を通しての活躍からエル・パイス紙による南米ベストイレブンに選出された。
ポルト
2010年8月23日、ポルトガル・プリメイラ・リーガのポルトと5年契約を結んだ。この際にFCポルトは移籍金400万ユーロでオタメンディの保有権の50%を得て、残りの50%の権利を得るかどうかは2011年9月に持ち越された。9月25日のオリャネンセ戦 (2-0) でデビューし、その試合で初得点も決めた。中盤戦以降はレギュラーに定着し、2011年2月13日のSCブラガ戦では2得点を決めている。
バレンシア
2014年2月5日、2014-15シーズンからリーガ・エスパニョーラのバレンシアに5年契約で移籍することが発表された。
アトレチコ・ミネイロ
2014年2月7日、CBFはオタメンディのバレンシアからアトレチコ・ミネイロへの期限付き移籍手続きが正式に完了したことを発表した。移籍期間は2014年6月末まで。
バレンシア復帰
2014年7月、バレンシアに復帰。シュコドラン・ムスタフィとのCBコンビでチームをチャンピオンズリーグ圏内の4位に導く活躍を見せた。
マンチェスター・シティ
2014-15シーズン終了後、マンチェスター・ユナイテッドやレアル・マドリードへの移籍話が浮上したが、2015年8月、プレミアリーグのマンチェスター・シティに5年契約で移籍決定。のち2シーズンをヴァンサン・コンパニやアイメリク・ラポルテらとコンビを組んでセンターバックの要となった。
2018-19シーズンはコンパニらの後塵を拝し序列が4番手に下がったことで移籍を希望するようになった。
2019-20シーズンにコンパニが退団したものの、ラポルテとジョン・ストーンズの若手コンビに勝てず、ベンチで過ごすこととなった。しかしファーストチョイスのラポルテが負傷したことにより5節のノリッジ・シティFC戦に先発出場するが、自身のミスもあり3-2で敗れる。この件に関してはギャリー・ネビルやジェイミー・キャラガーら解説陣がこの試合に出場したストーンズとオタメンディのコンビを酷評するほどだった。
代表経歴
2009年5月、アルゼンチン代表のディエゴ・マラドーナ監督によってパナマとの親善試合のために招集された。この際の招集メンバーはアルゼンチン国内リーグ所属選手のみで構成されていた。この時のオタメンディは21歳であり、まだCAベレス・サルスフィエルドのトップチームで11試合しか出場していなかった。5月20日に行われたパナマ戦に先発出場して代表デビューを果たし、3-1で勝利した。その後の2010 FIFAワールドカップ・南米予選・コロンビア戦とエクアドル戦にも招集され、エクアドル戦ではセンターバックでマルティン・デミチェリスとコンビを組んで出場した。ブラジル戦ではCAベレス・サルスフィエルドでチームメイトのセバスティアン・ドミンゲスとコンビを組んで先発出場した。南米予選最終戦のウルグアイ戦にも先発出場したが、この試合では右サイドバックとしてプレーした。
2010年5月19日、2010 FIFAワールドカップに出場するアルゼンチン代表メンバーに選出された。グループリーグ最終戦のギリシャ戦に出場し、試合後の記者会見でマラドーナ監督は「今日の試合ではオタメンディが最高の選手だった」と述べて彼を称えた。決勝トーナメント1回戦のメキシコ戦にはフル出場し、3-1で勝利した。準々決勝のドイツ戦には右サイドバックとして出場したが、思うようなプレーができずに0-4で大敗し、彼を右サイドで起用したマラドーナの先見の明の無さとともに彼のプレー自体も批判された。
2011年9月2日のベネズエラとの親善試合で代表初得点となる決勝点を挙げた。