Après des études de piano classique, Nicolas Villaumé se consacre à la basse électrique, puis à la contrebasse. Diplômé  d'une école de commerce, il complète sa formation musicale par de nombreux séjours en Afrique et en Amérique latine. Sa passion pour toutes les musiques l'a amené à jouer et parfois à chanter en tant que choriste et plus occasionnellement en «lead», dans des styles très variés, avec des musiciens ou des formations d'origines très diverses:

Elton Dean, Pip Pyle, Miguel Anga Diaz, Krassen Lutzkanov, Sergio Gruz, Daniel Zimmermann, Moussa Toure, Vinh Lê, Yaite Ramos, Emmanuelle Somer, Kaï Trio, etc.

On a pu l'écouter dans divers salles de concert et clubs parisiens comme Le New Morning, Le Sunset, Les 7 lézards, Autour de minuit, Le Caveau des Oubliettes, Opus Café, La Java, le Cabaret Sauvage, La Flèche d'Or, Les Etoiles, etc. Ils invité également à Hambourg, à la Die Fabrik,au Blue Note, etc.

En festivals, il se produit au Festival de Mégève, au Festival de Leverkusen (jazz), au Festival de Vic - Fezensac(salsa), etc.

Nicolas Villaumé est également invité à jouer dans divers lieux prestigieux tels que l’Hôtel Plaza Athénée, le Pavillon Ledoyen, les Arènes de Montmartre, le Théatre de Baden Baden, etc.

Il devient contrebassiste des New Sisters, mais il accompagne aussi les spectacles de danse Buto de la Compagnie Nuba (Juju Alishina).

Il intègre le groupe Crossed Roads en 2009.