Passé par le centre de formation de Caen après avoir débuté à QRM, Nicolas Pallois avait déjà connu une carrière atypique quand il signa aux Girondins en 2014, à l'âge de 27 ans. Comme il ne passa pas professionnel au Stade Malherbe, il s'engagea à Quevilly, en CFA. Ses journées se partageaient entre son entreprise de menuiserie et l'entraînement. L'épopée du club amateur normand jusqu'en demi-finale de la Coupe de France en 2010 lui permit de signer profesionnel à Valenciennes. Bordeaux était déjà intéressé à l'époque pour le récupérer. Il resta dans le Nord deux ans avant de rejoindre Niort. 

Les dirigeants bordelais réussirent enfin à l'attirer après deux saisons pleines de Ligue 2. Destiné à une place de remplaçant à son arrivée, il gagna sa place durant la préparation estivale. Willy Sagnol l'installa aux côtés de Sané en charnière centrale. Au final, il accomplit une belle première saison en Gironde.

La seconde fut perturbée par de nombreuses blessures et une lourde suspension de 3 mois pour avoir bousculé un arbitre. Il ne prit part qu'à 25 matches toutes compétitions confondues.

Mais il rebondit lors de sa troisième saison. En 2016-2017, il redevint un homme de base de la défense de Jocelyn Gourvennec. Arrivé à un an du terme de son contrat, il quitta les Girondins pour rejoindre Nantes, les dirigeants bordelais refusant de le prolonger.