Während eines Surftrips in Australien und Indonesien benutzte er eine 35-mm-Kamera, die mit einem Gummiband an seiner Handfläche befestigt war, um seine Surfaktivitäten auf Film festzuhalten. Als er sah, dass Amateurfotografen wie er, die qualitativ hochwertige Action-Fotos von ihren Aktivitäten machen wollten, Schwierigkeiten hatten, weil sie entweder nicht nah genug an das Geschehen herankamen oder nicht in der Lage waren, geeignete Qualitätsausrüstung zu erschwinglichen Preisen zu kaufen, wurde seine Reise zur Inspiration für die Gründung von GoPro. Seine Lösung war die Entwicklung eines Gürtels, mit dem die Kamera am Körper befestigt werden konnte. Um das Unternehmen zu finanzieren, lieh sich Woodman 200.000 US-Dollar von seinem Vater, der im Mai 2014 immer noch einen Anteil von 6,4 % hielt. Nick lieh sich außerdem 35.000 Dollar und eine Nähmaschine von seiner Mutter, mit der er Kameragurte nähte, während er mit frühen Designs experimentierte. Nick und seine zukünftige Frau Jill verdienten weitere 10.000 Dollar durch den Verkauf von Muschelketten, die sie auf Bali gekauft hatten (für 1,90 Dollar), aus ihrem Auto an der kalifornischen Küste heraus (für 60 Dollar). Sein Wunsch nach einem Kamerasystem, das Aufnahmen aus nächster Nähe machen konnte, inspirierte ihn zu dem Namen „GoPro“, denn zu dieser Zeit waren die einzigen Surfer, die gefilmt wurden, Profis.
Das erste GoPro-Produkt war eine 35-mm-Filmkamera, die von einem chinesischen Unternehmen namens Hotax entwickelt wurde und Woodmans maßgeschneiderte Handschlaufe, leichte Änderungen am Gehäuse und das GoPro-Logo enthielt. Hotax verkaufte Woodman die umbenannte Kamera für 3,05 $, und die Kameras wurden für etwa 30 $ verkauft. Woodman verkaufte seine Produkte, während er seinen Volkswagen Bus von 1971, den er „The Buscuit“ nannte, als sein mobiles Zuhause nutzte. Seitdem hat sich das Produkt zu einer kompakten Digitalkamera entwickelt, die WiFi unterstützt, ferngesteuert werden kann, ein wasserdichtes Gehäuse hat und auf einer Mikro-SD-Karte aufzeichnet.
Im Jahr 2004 machte Woodman seinen ersten großen Verkauf, als ein japanisches Unternehmen auf einer Sportmesse 100 Kameras bestellte. Danach verdoppelte sich der Umsatz jedes Jahr, und 2012 verkaufte GoPro 2,3 Millionen Kameras. Im Jahr 2005 trat Woodman bei QVC auf, um seine GoPro Hero zu verkaufen. Im Jahr 2004 hatte GoPro einen Umsatz von etwa 150.000 Dollar, der 2005 auf etwa 350.000 Dollar anstieg. Im Dezember 2012 kaufte der taiwanesische Auftragsfertiger Foxconn 8,88 % des Unternehmens für 200 Millionen Dollar, was den Marktwert des Unternehmens auf 2,25 Milliarden Dollar ansteigen ließ und Woodman, der die Mehrheit der Aktien besaß, zum Milliardär machte. Am 26. Juni 2014 ging GoPro an die Börse und schloss den Tag mit einem Kurs von 31,34 $ pro Aktie ab. Im Jahr 2014 war Woodman der bestbezahlte Geschäftsführer in den USA: Er zahlte sich selbst 235 Millionen Dollar, während GoPro einen Gewinn von 128 Millionen Dollar erzielte.
Im Jahr 2015 ging GoPro eine Partnerschaft mit der NHL ein, in deren Rahmen die NHL GoPro-Produkte einsetzen würde, um das Seherlebnis für die Fans zu verbessern. Woodman wurde eingeladen, auf verschiedenen Tech-Konferenzen zu sprechen, und im Oktober 2015 war Woodman zu Gast in der Late Show mit Stephen Colbert und trug während des gesamten Interviews eine GoPro-Kamera. Woodman trat als Hai-Investor in der sechsten Staffel der Show Shark Tank auf. Woodman hat im November 2015 bei Shark Tank 125.000 $ in zwei Investitionen investiert.
GoPro hat 2016-2018 eine Reihe von Stellenstreichungen vorgenommen. Im Januar 2016 strich das Unternehmen 100 Stellen, das sind 7 % seiner Belegschaft. Im November 2016 baute GoPro weitere 15 % seiner Belegschaft ab, nachdem das Unternehmen versucht hatte, über sein Kerngeschäft der Action-Kameras hinauszuwachsen, da die Unterhaltungssparte nicht profitabel war. Weitere Entlassungen folgten im März 2017. Im Januar 2018 kündigte GoPro an, Drohnen aus der Produktpalette zu streichen und die Belegschaft von 1.254 Mitarbeitern auf weniger als 1.000 zu reduzieren. Woodman hat angekündigt, dass er offen für einen Verkauf von GoPro ist. Mit den Entlassungen kehrte GoPro zu seiner früheren, flacheren Struktur zurück. „Wir haben beschlossen, alles zu vereinfachen und zu dem Geschäft zurückzukehren, das wir als Privatunternehmen kannten und liebten“, sagt Woodman.
Im Dezember 2016 wurde eine Sammelklage gegen GoPro angekündigt. In der Klage wurde behauptet, dass GoPro gegenüber Investoren falsche und irreführende Angaben gemacht und/oder Fehler in den Drohnen des Unternehmens nicht offengelegt hat, die Kundennachfrage überbewertet hat und die öffentlichen Erklärungen von GoPro im Wesentlichen falsch und irreführend waren.
Aufgrund der vielen Veränderungen bei und mit GoPro, einschließlich zahlreicher Stellenstreichungen und fallender Aktienkurse, wurde Woodman in einem Artikel von Fox Business 2016 als einer der schlechtesten CEOs des Jahres genannt.