1964년 1월 7일 캘리포니아 롱비치 출생. 샌프란시스코 주립대 비교문학 교수인 이탈리아인 아버지 오거스트 코폴라와 무용가이자 안무가인 독일인 어머니 사이에서 태어났다. 본명은 니콜라스 킴 코폴라. 유명한 헐리우드의 영화 명가 코폴라 집안의 자손이다. 할아버지가 <대부 3>의 음악을 담당한 카마인 코폴라, 삼촌이 거장 프란시스 포드 코폴라 감독이다. 하지만 '코폴라'라는 후광이 싫어 성을 '케이지'로 바꾸었다.
그는 12살 때 샌프란시스코로 이주했으며 15세가 되던 해 샌프란시스코의 미국 예술 학교(아메리칸 콘서버토리 씨어터)에 등록, 연기를 시작했다. 부모의 이혼, 어머니의 정신병, 학교에서의 낙제 등으로 그의 어린 시절은 불행했으나, 문학 속에서 대부분의 시간을 보낸 덕분에 그것이 연기 생활에 큰 도움이 되었다. 고교 재학 중에 라는 라는 TV 프로그램에 출연하였고 1983년 <럼블 피쉬(Rumble Fish)>로 스크린에 데뷔했다.
1995년에 여배우 패트리샤 아퀘트와 결혼했고 마틴 스콜세지의 99년 신작 <브링 아웃 데드>에 함께 출연하기도 했으나 2000년 2월 성격차이를 이유로 이혼했다. 2002년 8월에는 가족과 가까운 친구들만 참석한 가운데 엘비스 프레슬리의 딸 리사 마리 프레슬리와 비밀리에 결혼식을 올렸으나 3개월만에 파경을 맞았다.
그리고 LA의 한 식당을 찾았다가 그곳에서 웨이트리스로 일하고 있던 스무살 연하의 한국계 여성 앨리스 김을 만나게 되고, 2004년에 캘리포니아의 한 농장에서 세번째 결혼식을 비밀스럽게 올렸다. 앨리스 김은 조부가 서울은행장을 역임한 부유한 금융계 집안에서 성장했다고 한다. 두 사람은 1년 뒤 아들 칼-엘을 얻으며 할리우드의 잉꼬 커플로 떠올랐으며, 킴은 케이지가 주연한 영화 <넥스트>에 카메오로 출연하기도 했다.