Thân phụ ông (hay có khả năng là ông nội), có cùng tên gọi, nguyên là thống đốc quân khu (thema) xứ Dyrrhachium, đã dấy binh chống lại vị hoàng đế yếu đuối Mikhael VII, nhưng đã bị vị hoàng đế tương lai là Alexios I Komnenos đánh bại và chọc mù mắt. Người con lại nổi tiếng vì học thức uyên bác, phẩm hạnh đúng đắn và vẻ ngoài quyến rũ, đã nhận được ân sủng của Alexios I và đính hôn với công chúa Anna Komnene, còn được ban tước hiệu Caesar và panhypersebastos (một trong những chức vụ cao quý mới do Alexios thêm vào).

Bryennios đã bảo vệ thành công dãy tường thành Constantinopolis chống lại các cuộc tấn công của Godfrey thành Bouillon trong Cuộc thập tự chinh thứ nhất (1097); tiến hành các cuộc đàm phán hòa bình giữa Alexios và Vương công Bohemond I thành Antiochia (Hòa ước Devol, 1108); và đóng vai trò quan trọng trong việc đánh bại Melikshah, Hồi vương xứ Rûm, tại trận Philomelion (1117).

Sau cái chết của Alexios, ông từ chối tham gia vào mưu đồ đảo chính của mẹ vợ Eirene Doukaina và vợ là Anna nhằm phế truất Ioannes II Komnenos, con trai của Alexios và đưa ông lên ngôi hoàng đế. Công chúa Anna đổ cho sự từ chối của ông là hèn nhát, nhưng dường như từ một số đoạn văn trong tác phẩm của mình rằng ông thực sự coi đó là một tội ác khi nổi dậy chống lại người thừa kế hợp pháp; điều hổ thẹn duy nhất mà Nikephoros canh cánh trong lòng chính là việc ông đã không sớm dứt bỏ âm mưu này ngay từ ban đầu. Nikephoros Bryennios có những mối quan hệ rất thân thiện với vị hoàng đế mới là Ioannes II, mà ông từng có dịp tháp tùng trong lần viễn chinh Syria (1137), nhưng buộc phải trở lại Constantinopolis do mắc bệnh nặng và qua đời cùng năm đó.