早期生活
卡岑巴赫出生於賓夕法尼亞州費城，在新澤西州特倫頓長大，父親愛德華·L·卡岑巴赫是新澤西州法務部長，母親瑪麗·希爾森·卡岑巴赫是新澤西州教育委員會主席，叔叔弗蘭克·S·卡岑巴赫曾是特倫頓市長和新澤西州最高法院法官。尼古拉斯的名字來自於其母親的曾曾祖父尼古拉斯·德貝爾維爾，他是一名法國物理學家，1778年與卡齊米日·普瓦斯基一起來到美國並在特倫頓定居 。
第二次世界大戰期間，卡岑巴赫在美國陸軍航空兵服役。1943年2月，卡岑巴赫擔任領航員的B-25轟炸機在北非被擊落，死裡逃生的卡岑巴赫作為戰俘在義大利和德國的戰俘營度過了兩年。
戰後，卡岑巴赫進入菲利普斯埃克塞特學院，1945年在普林斯頓大學獲文學學士，1947年在耶魯法學院獲法學學士，1947年至1949年獲羅茲獎學金資助前往英國牛津大學巴利奧爾學院學習。
1946年6月8日，卡岑巴赫與莉迪婭·金·費爾普斯·斯托克斯成婚，婚禮由莉迪婭的叔叔、華盛頓國家大教堂前教士安森·費爾普斯·斯托克斯主持。莉迪婭的父親哈羅德·費爾普斯·斯托克斯是報社記者和赫伯特·胡佛的秘書。
卡岑巴赫1950年至1952年在美國空軍部長法律辦公室任法律顧問，1950年至1951年在拉特格斯法學院紐瓦克分校任教，1952年至1956年在耶魯大學任副教授，1956年至1960年在芝加哥大學任教授。
卡岑巴赫1961年擔任美國法務部助理部長，1962年任副部長。1963年6月11日，阿拉巴馬州州長喬治·華萊士站在阿拉巴馬大學福斯特禮堂門口，試圖阻止因學校廢除種族歧視而得以入學的兩位黑人學生維維安·馬隆·瓊斯和詹姆斯·胡德入學註冊，引發“擋校門事件（Stand in the Schoolhouse Door）”。卡岑巴赫帶領聯邦軍隊和阿拉巴馬州國民警衛隊趕到現場，促使華萊士讓出禮堂入口。
1965年2月11日，卡岑巴赫被總統林登·詹森任命為美國法務部長。1966年至1969年，卡岑巴赫任美國國務院副國務卿。
甘迺迪遇刺案調查
1979年，美國眾議院遇刺案調查特別委員會的報告顯示，甘迺迪遇刺後的三天即1963年11月25日，聯邦政府正式的調查尚未開展，時任法務部副部長的卡岑巴赫即在白宮與總統助理比爾·莫耶斯記錄了一份備忘錄。特別委員會報告還透露出卡岑巴赫與美國聯邦調查局局長埃德加·胡佛及其他人在沃倫委員會的成立過程中扮演了重要角色。
晚年生活
1969年，卡岑巴赫離開政府進入IBM，在法務部針對IBM的反壟斷調查中擔任公司法律總顧問，與律師托馬斯·D·巴爾共同領導該案件的訴訟長達13年，直至1982年法務部放棄調查。隨後，卡岑巴赫又代表公司領導了歐洲經濟共同體對IBM的反壟斷調查的訴訟。1986年，卡岑巴赫從IBM退休，成為一家位於新澤西的法律事務所的合伙人。1991年，卡岑巴赫被任命為國際商業信貸銀行主席。
1980年，卡岑巴赫在美國哥倫比亞特區聯邦地方法院為“水門事件”中被為“深喉”的馬克·費爾特出庭作證。
1996年12月，卡岑巴赫成為新澤西州選舉人團的成員，為比爾·柯林頓和阿爾·戈爾投票。
卡岑巴赫與妻子莉迪婭居住在新澤西州普林斯頓，同時在麻薩諸塞州馬撒葡萄園島上還擁有一處避暑居所。
