Никита Павленко родился 1 января 1992 года в Волгограде. По словам актера, на формирование его характера в значительной степени повлияла улица. Когда ему исполнилось 12 лет, родители отправили сына заниматься боксом. На протяжении всей жизни родные оказывают Никите всестороннюю поддержку. Он с теплотой вспоминает, что упреки и запреты в семье практически не случались. Например, однажды, изъявив желание сделать татуировку, он не встретил никакого сопротивления или неприятия со стороны старших.
В спорте молодому человеку сопутствовал успех, однако серьезная карьера там не сложилась: из-за тяжелой травмы серьезные занятия пришлось прекратить. В это время Никита начал посещать занятия в театральной студии. По окончании школы он отправился в Москву и поступил в Школу-студию МХАТ, но через год перевелся в Московский государственный институт культуры. Дипломированным специалистом стал в 2014 году.
Сниматься в кино Никита Павленко начал в 2010 году. Первой его крупной работой стала главная роль в криминальной драме «Закон каменных джунглей». В дальнейшем его послужной список пополнился такими картинами, как «Вне игры», «Родное сердце», «Мир! Дружба! Жвачка!», «Как друзья Захара женили», «Семейное счастье», «Праздники» и др.
Не женат. Дочь от брака с Яной Кутеповой, моделью.
