Nikola Vučević joue au lycée aux États-Unis avant de rejoindre l'équipe universitaire des USC Trojans de l'université de Californie du Sud (en NCAA) en 2008. Sa première saison universitaire est médiocre. À l'été 2009, il participe avec l'équipe du Monténégro de basket-ball au championnat d'Europe des 20 ans et moins se déroulant en Grèce. L'équipe finit septième de la compétition et Vučević termine meilleur rebondeur de la compétition (avec 10,8 prises par rencontre) et meilleur contreur (1,8 contre)[3].
Lors de la saison 2009-2010 avec les Trojans, il est nommé joueur ayant le plus progressé de la conférence PAC-10 Il est le meilleur rebondeur (9,4) et le deuxième meilleur marqueur de l'équipe (10,7). Lors de la saison 2010-2011, il est le meilleur marqueur et rebondeur des Trojans (17,7 points et 10,3 rebonds)[4]. Il est nommé dans la meilleure équipe de la conférence PAC 10[5].
Carrière professionnelle
76ers de Philadelphie/KK Budućnost Podgorica (2011-2012)
Vučević est élu meilleur joueur de la quatrième journée de l'EuroCoupe en marquant 22 points (7 sur 8 au tir) et en prenant 10 rebonds[7]. À la fin du lock-out en NBA, il repart jouer la saison 2011-2012 avec les 76ers.
En début de saison 2012-2013, l'entraîneur du Magic, Jacque Vaughn, lui annonce qu'il sera titulaire en début de saison et donc qu'il aura du temps de jeu[2]. Il réalise un bon début de saison et le , Vučević capte 29 rebonds lors du match opposant le Magic au Heat de Miami. Il bat ainsi le record de rebonds en un match de la franchise, le précédent record étant de 28 rebonds par Shaquille O'Neal, en 1993[9].
Vučević reconnait n'être pas un grand athlète et devoir compenser cette faiblesse par une compréhension du jeu et un meilleur placement dans la raquette[2].
Il termine la saison 2012-2013 2e meilleur rebondeur, derrière Dwight Howard, avec 11,9 rebonds par match et 3e joueur avec le plus de double-doubles (46)[10].
Au début de la saison 2013-2014, il bat son record de points avec 30, dans une victoire face aux Clippers de Los Angeles. Vučević prend aussi 21 rebonds lors de cette rencontre[11]. Vučević est nommé meilleur joueur de la semaine de la conférence Est pour la semaine du 24 au [12].
Le , il s'engage pour quatre saisons supplémentaires avec le Magic d'Orlando[13].
Le 28 juin 2023, il prolonge avec les Bulls pour un contrat de 60 millions de dollars sur trois ans[15].
Carrière internationale
Vučević participe au Championnat d'Europe 2013 avec le Monténégro. Sa présence se fait peu sentir pour l'équipe (7 points et 4 rebonds en moyenne pour 15 minutes par rencontre) qui est rapidement éliminée et finit à la 17e place[16].