Родился 30 мая 1988 года в семье актера Михаила Ефремова и его первой жены, сотрудницы редакции Аси Воробьевой. Через год после рождения Никиты семья перестала существовать, супруги разошлись. Никита не думал связывать свою жизнь с актерской работой, но от театральных постановок в своей математической гимназии никогда не отказывался, охотно принимая в них участие. Помимо математической школы мальчик посещал музыкальную школу, получив дополнительное музыкальное образование по классу скрипки. Кроме того Никита брал в музыкальной школе дополнительные уроки по вокалу. Помимо математики и музыки Никита с детства интересовался английским языком, поэтому закончив гимназию, будущий актер владел английским свободно. Удивительно, но не смотря на постоянное отрицание себя как актера, молодой выпускник московской гимназии по окончании школы поступил в легендарную Школу-студию МХАТ. Обучался сын и внук известных актеров на курсе Константина Райкина.
Когда Никите Ефремову исполнился двадцать один год, его ангажировали лучшие столичные театры. Было это связано не с «блатом» и не с тем, что молодой актер происходил из известной, потомственной семьи актеров, а с тем, что во время обучения в школе-студии МХАТ Никита зарекомендовал себя на сцене. Молодой актер начал свою карьеру в кино, как это часто бывает, с телевизионного сериала. С 2004 по 2005 год Никита Ефремов играл Стаса в сериале «Моя прекрасная няня», в этот же период он снялся в короткометражке «Медуза» и фильме «Самая красивая». В 2006 году он исполнил главную роль в комедийном боевике режиссера Руслана Бальтцера «Ненасытные». В 2009 году вышел фильм «Пассажирка», где Никита играет роль мичмана Дмитрия Воронцова. Картина Станислава Говорухина стала успешной экранизацией одноименного рассказа русского писателя девятнадцатого века Константина Станюковича.
В 2011 году на экраны вышла восьми серийная экранизация романа Михаила Веллера «Балада о бомбере» режиссера Виталия Воробьева, в которой Никита сыграл главную роль - капитана Андрея Константиновича Гривцова, командира экипажа Ту-2.
Молодой актер был награжден «лучшей мужской ролью» за исполнение Чацкого в спектакле «Горе от ума» в театральном центре «На Страстном». Основанный дедушкой Олегом Ефремовым театр «Современник» стал для Никиты вторым домом и местом постоянной работы. В 2011 году Никита Ефремов работает с режиссером Верой Сторожевой в фильме «Мой парень ангел», где он играет роль Валеры. В это же время Никита сотрудничает с анимационной студией «Мельница», озвучивая Ивана Царевича в анимационной комедии «Иван Царевич и Серый Волк». В 2012 телеканал СТС презентовал сериал-ситком Вячеслава Муругова «Восьмидесятые». В сериале Никита исполнил роль рок-музыканта Галдина. 14 февраля 2012 года, в день всех влюбленных вышел фильм, своеобразный пересказ сказки Шарля Перро «Zолушка», в котором Никита Ефремов сыграл главную роль. В настоящее время актер работает в театре «Современник», где играет в спектаклях: «Три товарища», «Хорошенькая», «Сережа» и «Горбунов и Горчаков».