2014 wurde Niklas Larsen dänischer Junioren-Meister im Einzelzeitfahren der Junioren. Im Jahr darauf errang der gemeinsam mit Rasmus Lund Pedersen, Frederik Rodenberg und Tim Vang Cronqvist bei den Junioren-Europameisterschaften die Silbermedaille in der Mannschaftsverfolgung. Bei den UCI-Straßen-Weltmeisterschaften 2015 belegte Larsen Platz sieben im Einzelzeitfahren der Junioren. Schon im Jahr darauf wurde Larsen bei den UCI-Bahn-Weltmeisterschaften 2016 in London im dänischen Bahn-Vierer der Elite eingesetzt, der die Bronzemedaille gewann.