Ο Δρ. Νικόλαος Παπαουλάκης γεννήθηκε στην Αθήνα το Νοέμβριο του 1977. Είναι απόφοιτος του Πειραματικού Σχολείου Πανεπιστημίου Αθηνών (ΠΣΠΑ). Έλαβε το Δίπλωμα του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Μηχανικού Η/Υ από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ) το 2002. Το 2007 εκπόνησε τη διδακτορική διατριβή του με θέμα «Τεχνικές αποσυμφόρησης και βελτιστοποίησης δικτύων κινητών επικοινωνιών 2ης, 3ης γενιάς και ασύρματων τοπικών δικτύων WLAN», στο ΕΜΠ.
Από το 2001 έως το Δεκέμβριο του 2013 ήταν επικεφαλής ερευνητής στο Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ του ΕΜΠ. Έχει συμμετάσχει σε ευρωπαϊκά και εθνικά ερευνητικά προγράμματα ως τεχνικός διαχειριστής με γνωστικό αντικείμενο τις τηλεπικοινωνίες και ειδικά την περιοχή των Δικτύων Κινητών-Προσωπικών Επικοινωνιών και Δικτύων Η/Υ.
Τα επιστημονικά ενδιαφέροντά του επικεντρώνονται στο χώρο των ασύρματων δικτύων, όπως GSM 900, DCS 1800, WCDMA 2100, WLAN, WiMax, DVB-T/H και LTE, με έμφαση στη βέλτιστη σχεδίαση του ραδιοδικτύου, τις τεχνικές βέλτιστης διαχείρισης ραδιοπόρων και τη διαδικτύωση ετερογενών δικτύων.
Έχει δημοσιεύσει περισσότερες από 73 εργασίες σε έγκυρα διεθνή συνέδρια και αναγνωρισμένα επιστημονικά περιοδικά. Επίσης, έχει λάβει βραβείο για την καλύτερη δημοσίευση στο «15ο IST Mobile & Wireless Communication Summit 2006» με τίτλο «Congestion Avoidance Control Mechanism for Mobile Cellular Networks». Έχει συμμετάσχει στην ομάδα εργασίας του ΙΕΕΕ 802.11k για τεχνικές διαχείρισης ραδιοπόρων σε δίκτυα ΙΕΕΕ 802.11.
Ως Μέλος της Εθνικής Επιτροπής Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων (ΕΕΤΤ) σχεδίασε και ανέπτυξε το αναγνωρισμένο σύστημα μέτρησης των ευρυζωνικών ταχυτήτων και χαρακτηριστικών, «ΥΠΕΡΙΩΝ» (www.hyperiontest.gr). Πρόκειται για ένα καινοτόμο σύστημα με το οποίο οι πολίτες μετρούν, ελέγχουν και συγκρίνουν την απόδοση, την πραγματική ταχύτητα και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ευρυζωνικής σύνδεσής τους ανά γεωγραφική περιοχή στην ελληνική επικράτεια. Το «ΥΠΕΡΙΩΝ», που χρησιμοποιείται ήδη από χιλιάδες πολίτες, πρόκειται να υλοποιηθεί και για τα κινητά τηλεπικοινωνιακά συστήματα 3G και 4G-LTE.
Επίσης, συμμετείχε στην συμβουλευτική επιστημονική ομάδα του τελικού χάρτη ψηφιακής τηλεόρασης.
Από το Δεκέμβριο του 2013, είναι Αντιπρόεδρος για τον τομέα ηλεκτρονικών επικοινωνιών της ΕΕΤΤ, ενώ έχει διατελέσει Μέλος της από το Σεπτέμβριο του 2009.