Na przełomie 1491/1492 rozpoczął studia na Akademii Krakowskiej, wpisując się do metryki jako Nicolaus Nicolai de Thuronia. Czasy jego krakowskich studiów przypadły na okres świetności tzw. krakowskiej szkoły astronomiczno-matematycznej.

Dzięki staraniom wuja Łukasza w 1496 roku rozpoczął studia prawnicze w Bolonii. W Bolonii został bliskim współpracownikiem astronoma Dominika Marii Novary. Pod jego wpływem, ugruntowanym lekturą świeżo wydanego dzieła Epitome in Almagestum Ptolomei Georga von Peurbacha i Regiomontanusa (Wenecja 1496), rozpoczął badanie sprzeczności w teorii ruchu Księżyca, opisanej przez Klaudiusza Ptolemeusza, wynikających z założeń teorii geocentrycznej. 9 marca 1497 przeprowadził w Bolonii obserwację Aldebarana, najjaśniejszej gwiazdy w gwiazdozbiorze Byka, która to obserwacja potwierdziła tylko jego wątpliwości.

20 października 1497 objął przez pełnomocników kanonię warmińską. W roku 1500 odbył wraz z bratem Andrzejem Kopernikiem praktykę prawniczą w kancelarii papieskiej w Rzymie. Tam obserwował w nocy z 5 na 6 listopada zaćmienie Księżyca. W Wiecznym Mieście dał serię prywatnych wykładów, podważających współczesne mu założenia matematyczne astronomii. W 1501 na krótko powrócił na Warmię, po czym uzyskał zgodę kapituły warmińskiej na rozpoczęcie kolejnych studiów medycznych w Padwie, kontynuując studia prawnicze. Wraz z bratem Andrzejem wkrótce udał się do Włoch.

10 stycznia 1503 do sprawowanych przez siebie funkcji kościelnych przydał jeszcze scholasterię wrocławską św. Krzyża. 31 maja 1503 roku w Ferrarze został doktorem prawa kanonicznego. W Padwie skończył studia medyczne i uzyskał prawo do wykonywania praktyki lekarskiej.

Z nominacji kapituły warmińskiej został w 1507 roku osobistym sekretarzem i lekarzem swojego wuja biskupa warmińskiego Łukasza Watzenrode. Odtąd rezydował i mieszkał na zamku w Lidzbarku Warmińskim. Brał udział prawie we wszystkich czynnościach dyplomatycznych i administracyjnych biskupa. Uczestniczył m.in. w zjazdach stanów Prus Królewskich. W 1507 był obecny na koronacji Zygmunta I Starego w katedrze wawelskiej. W 1509 uczestniczył w sejmie krakowskim.

W 1516 został wybrany przez kapitułę warmińską administratorem dóbr wspólnych kapitulnych, z siedzibą w Olsztynie. Stąd w latach 1516–1521 zarządzał folwarkami kapituły w komornictwach olsztyńskim i melzackim. W latach 1516–1519 przeprowadził zakrojoną na szeroką skalę akcję kolonizacji opuszczonych łanów we wsiach, będących w posiadaniu kapituły. Świadectwem tego są sporządzone przez niego regesty Locationes mansorum desertorum. W czasie wojny polsko-krzyżackiej 1519–1521, wobec opuszczenia Warmii przez większość członków kapituły, na barkach Kopernika spoczęło zadanie obrony zamków warmińskich. Wzmocnił wówczas m.in. fortyfikacje zamku olsztyńskiego, tak, że nadciągające w 1521 wojska krzyżackie zrezygnowały z jego oblężenia.

W styczniu 1520 został wydelegowany przez kapitułę do negocjacji z wielkim mistrzem zakonu krzyżackiego Albrechtem Hohenzollernem w sprawie zwrotu zagarniętego przez Krzyżaków Braniewa. W dowód uznania kapituła przyznała Kopernikowi tytuł komisarza Warmii. Do zadań tego urzędu należała odbudowa gospodarcza zniszczonego w czasie wojny dominium warmińskiego. 25 lipca 1521 na Sejmie Stanów Pruskich w Grudziądzu Kopernik wystąpił z napisaną przez siebie mową Querela Capituli contra mgrum Albertum et eius ordinem super iniuriis irrogatis 1521 sub induciis belli (Skarga kapituły na mistrza Albrechta i jego zakon z powodu krzywd wyrządzonych w roku 1521 podczas zawieszenia broni).

W czasie wojny polsko-krzyżackiej w latach 1520–1521, na zamku w Olsztynie w dniu 16 listopada 1520 roku własnoręcznie zredagował list do króla Zygmunta Starego prosząc go o pomoc zbrojną przeciw Krzyżakom i zapewniając o wierności pisał, że czynić będzie to, „co przystoi ludziom szlachetnym i uczciwym oraz bez reszty oddanym Waszemu Majestatowi – nawet jeśliby przyszło zginąć”. List Kopernika został przejęty przez Krzyżaków i nie dotarł do adresata. Jednakże król inną drogą dowiedział się o zagrożeniu głównej twierdzy w południowej Warmii i w końcu listopada 1520 nadesłał posiłki – stu zbrojnych pod dowództwem Henryka Peryka z Janowic.

Wkład Kopernika w rozwój nauki

Pierwsze wydanie epokowej pracy De revolutionibus orbium coelestium, dedykowanej papieżowi Pawłowi III, wydrukowane zostało w Norymberdze w 1543 r. w nakładzie 400–500 egzemplarzy. Egzemplarz pierwszego wydania znajdował się w zbiorach Collegium Hosianum w Braniewie. W 1626 roku dzieło to wraz z innymi łupami trafiło do Szwecji.
rozpowszechnienie teorii heliocentrycznej (astronomia), pierwszy raz sformułowanej przez Arystarcha z Samos;
sformułowanie prawa Kopernika-Greshama (ekonomia);
sformułowanie twierdzenia Kopernika (geometria).