Был призван ВМПУ им С.Г.Рошаля в 1922 году. Воинское звание: вице-адмирал. Воинская должность: начальник Управления и заместитель начальника Главморштаба ВМФ. В рядах Рабоче-Крестьянского Красного флота был с 1922 года. Член ВКП(б) с 1925 года. Окончил Военно-морское политическое училище им. С. Г. Рошаля (1924), Военно-морское училище им. М. В. Фрунзе (1928), артиллерийский класс Специальных курсов командного состава ВМФ (1931), курсы усовершенствования высшего начальствующего состава при Военно-морской академии им. К. Е. Ворошилова (1941), военно-морской факультет Военной академии Генштаба (1941). Воинскую службу начал на Черноморском флоте: c октября 1928 — вахтенный начальник, завхоз эсминца «Дзержинский», артиллерист, помощник командира эсминца «Фрунзе», командир эсминцев «Дзержинский», «Бодрый», крейсера «Ворошилов». С февраля 1938 года — начальник штаба Черноморского флота, с апреля 1941 года — начальник Управления боевой подготовки ВМФ. Активный участник Великой Отечественной войны. 20 июля 1941 года назначен военно-морским атташе при посольстве СССР в Великобритании. Оставался на этом посту до октября 1944 года. Осуществлял связь с британским Адмиралтейством, в том числе по вопросам организации поставок военного имущества морским путём в Мурманск. Внёс значительный вклад в открытие «Второго фронта» в Европе. С 20 ноября 1944 года — начальник управления и заместитель начальника Главного морского штаба ВМФ СССР. После окончания Великой Отечественной войны — заместитель начальника Генштаба Вооруженных сил по военно-морским силам (1946—1950), командующий 8-м ВМФ на Балтике (1950—1954), с июля 1956 года — начальник военно-морского факультета Высшей Военной академии им. К. Е. Ворошилова, с ноябрь 1956 года по май 1959 года — командующий Балтийским флотом. В мае 1959 года отправлен в Китай, где занял пост военного специалиста по ВМС НОАК. В 1961—1971 гг. на ответственной работе в центральном аппарате ВМФ (с января 1961 года — председатель Морского научно-технического комитета ВМФ), с августа 1971 года — в отставке. Депутат Верховного Совета СССР 4-го и 5-го созывов. Награжден орденом Ленина, орденом Октябрьской Революции, тремя орденами Красного Знамени, орденом Ушакова 1 степени, орденом Нахимова 1 степени, орденом Трудового Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды, многими медалями, а также многими иностранными орденами и медалями. Николай Михайлович похоронен на Кунцевском кладбище Москвы.