Nicolas Jouanno commence le cyclisme sur ses terres au VCP Loudéac. D'abord concentré sur le cyclo-cross, il passe aux épreuve sur route après neuf ans de pratique dans les sous-bois[3]. Il évolue ensuite à l'UC Alréenne chez les juniors, avant de rejoindre le VC Pays de Lorient[4]. Son père Pierre-Yves, lui-même coureur amateur, est impliqué dans l'organisation de courses cyclistes dans la région[5].
En 2007, il se distingue en obtenant six victoires, dont le titre de champion du Morbihan espoirs[6]. Il s'impose également sur la première étape de l'Essor breton[7]. L'année suivante, il confirme en terminant dans les premiers sur diverses classiques amateurs bretonnes. Après l'obtention d'un BTS en commerce, il devient stagiaire au sein de l'équipe Bretagne-Armor Lux[8], puis y passe professionnel en 2009.
Victime d'une lourde chute sur le Critérium international 2010, il est écarté des compétitions pendant plusieurs mois. Il ne participe à aucune course en fin de saison et décide de mettre un terme à sa carrière.