Ο Νικόλαος Γύζης σπούδασε στην Ανωτάτη Σχολή Καλών Τεχνών με δασκάλους τους Φίλιππο Μαργαρίτη, Αγαθάγγελο Τριανταφύλλου και τον Raffaelo Ceccoli. Ο συμπατριώτης του και τραπεζίτης Νίκος Νάζος εντυπωσιάστηκε από το έργο του και όντας ο ίδιος μέλος του Ευαγές Ιδρύματος του Ναού της Ευαγγελιστρίας της Τήνου φροντίζει να του απονεμηθεί υποτροφία προκειμένου να συνεχίσει τις σπουδές του στην Βασιλική Ακαδημία Καλών Τεχνών του Μονάχου. Εκεί, βρίσκεται με τον Νικηφόρο Λύτρα και μετά από λίγο καιρό γίνεται δεκτός στο εργαστήριο του Καρλ φον Πιλότυ, ενός των κορυφαίων του γερμανικού ρεαλισμού. Εισιτήριο για αυτή την τιμή στάθηκε το έργο του «Ο Ιωσήφ στη φυλακή», το οποίο και θα δωρίσει σε ένδειξη ευγνωμοσύνης στο Ίδρυμα Ευαγγελιστρίας της Τήνου.
Η σχέση του με τον Μόναχο θα είναι μοιραία. Εκεί, θα ζήσει και θα φτιάξει την οικογένεια του με την Άρτεμη Νάζου, όπου θα αποκτήσουν πέντε παιδιά. Το 1880, ανακηρύχθηκε σε επίτιμο μέλος της Ακαδημίας Καλών Τεχνών του Μονάχου και το 1888 εκλέχθηκε τακτικός καθηγητής στο ίδιο ίδρυμα. Το 1873 ταξίδεψε μαζί με τον Νικηφόρο Λύτρα στην Ανατολή, στα βάθη της Μικράς Ασίας. Ένα ταξίδι που θα τον επηρεάσει στην αντίληψη και την απόδοση του χρώματος και του φωτός στο μετέπειτα έργο του. Μερικά, από τα σημαντικότερα έργα εκείνης της περιόδου είναι το «Σκλαβοπάζαρο» και «Τα αρραβωνιάσματα των παιδιών». Στην Παγκόσμια Έκθεση του Παρισιού το 1878 απέσπασε το τρίτο βραβείο και ένα χρόνο αργότερα έγινε μέλος της κριτικής επιτροπής στη Διεθνή Έκθεση του Μονάχου.
Του αρέσει να ζωγραφίζει πορτραίτα, νεκρές φύσεις και φυσικά οι επιρροές από τον πατέρα του φαίνονται στις ηθογραφίες που κάνει. Μετά το 1880 έρχεται πιο κοντά σε ένα νέο καλλιτεχνικό στιλ που γεννήθηκε στην Γερμανία, στα μέσα της δεκαετίας του 1890 και συνεχίστηκε την πρώτη δεκαετία του εικοστού αιώνα, το Jugendstil. Το όνομα του προέρχεται από ένα περιοδικό που εκδιδόταν στο Μόναχο με τίτλο Die Jugend (Νεότητα), και πρόβαλλε σχέδια Art Nouveau. Η στροφή του προς το ιδεαλισμό είναι ξεκάθαρη με έντονα αλληγορικά στοιχεία. Το 1887 σχεδιάζει την σημαία του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου της Αθήνας και στρέφεται προς τον τομέα της καλλιτεχνικής αφίσας εικονογραφώντας το διήγημα του Δημητρίου Βικέλα «Φίλιππος Μάρθας». Το 1896 επισκέπτεται για τελευταία φορά την Ελλάδα και σχεδιάζει το Δίπλωμα των Ολυμπιακών Αγώνων.
Σίγουρα το έργο του πατούσε σε πολλά επίπεδα, αλλά πρωταγωνιστής ήταν πάντα ο άνθρωπος και συγκεκριμένα τα μικρά παιδιά. Μελετούσε την αρχαία ελληνική μυθολογία και δανειζόταν θέματα από τις ιστορίες του Διονύσου, με Κενταύρους και Νύμφες να κυριαρχούν. Η αιώνια πάλη του καλού με το κακό ήταν κάτι που υπήρχε στην τέχνη του. Κοιτάζοντας τον καμβά του νιώθεις την υπαρξιακή αγωνία ενός καλλιτέχνη που αναζητούσε τον Θεό σε όλη του την ζωή. Η σημαντικότερη μορφή σ’ αυτά τα έργα του είναι η γυναίκα, που άλλοτε εμφανίζεται ως Τέχνη, άλλοτε ως Ποίηση, άλλοτε ως Άνοιξη και άλλοτε ως Αγία.
Ο Νικόλαος Γύζης αν δεν ήταν τόσο σπουδαίος ζωγράφος θα ήταν σίγουρα ποιητής. Αυτό, τουλάχιστον, μαρτυρούν οι επιστολές που έγραφε από το 1869 και μέχρι το τέλος της ζωής του, οι οποίες έχουν εκδοθεί με τον τίτλο (Επιστολαί Νικολάου Γύζη, Εκδόσεις «Εκλογής», Αθήναι 1953)/ «Πόσον πτωχός είναι ο ζωγράφος απέναντι του ποιητού! Αν ξαναγεννηθώ θα γίνω ποιητής και μουσικός.» — Επιστολή προς τον Νικόλαο Νάζο, 7 Απριλίου 1875».