Se unió a la banda en 1983 para el álbum Piece of Mind, reemplazando a Clive Burr, después de que con su anterior grupo, Trust?, actuara de teloneros para Iron Maiden en la gira de 1982. En la década de 1970, apareció en algunos discos de Pat Travers, Streetwalkers y también en la banda McKitty en los primeros años de los 80. Fue durante un concierto de McKitty en Bélgica cuando conoció a Steve Harris, bajista y fundador de Iron Maiden.
Al contrario que la mayoría de baterías del heavy metal, McBrain se ha negado a usar un double bass drum (un mecanismo que permite tocar un mismo bombo con los dos pies), por que lo considera demasiado complicado. En lugar de eso, ha desarrollado una técnica rápida en uno sencillo, con la que no tiene ningún problema en seguir los galopes al bajo de Steve Harris. La única canción en la que Nicko McBrain usó el doble bombo fue en Face in the Sand, en el disco Dance of Death del 2003. A partir de ahí dijo públicamente que fue una de las cosas más complicadas que tuvo que tocar en su vida, y que por esa razón, la canción no sería interpretada en directo en la gira de promoción del álbum. En ese mismo álbum, Nicko McBrain también contribuyó, por primera vez en más de 20 años en la composición de una canción, escribiendo la línea para el bajo en New Frontier.
Es un colaborador habitual en la página web oficial de Iron
Maiden, en la que lleva un diario durante las giras de la banda y
también grabó varios videos cortos dedicados a los fans
de la banda. Algunos ven irónico que, considerando las
acusaciones de Satanismo que cayeron sobre la banda en sus primeros
años (ver aquí), Nicko es un cristiano practicante que
acude a la iglesia regularmente.