Николай Иванович Кузнецов родился 27 июля 1911 года в деревне Зырянка Талицкого района Свердловской области в крестьянской семье. Окончил среднюю школу и лесной техникум в поселке Талица. Уже в годы учебы в школе обнаружил незаурядные способности к изучению иностранных языков.
В 1934 году Николай Кузнецов переехал в город Свердловск и поступил на работу в конструкторский отдел Уралмашзавода. Одновременно учился на вечернем отделении индустриального института и на курсах немецкого языка. На заводе он часто общался с немецкими специалистами и это было для него не только хорошей разговорной практикой, но и возможностью изучить манеры немецких рабочих и инженеров, их психологию, привычки.
После окончания института в 1938 году Николай Кузнецов был направлен в Москву, зачислен в аппарат внешней разведки и начал готовиться к работе за границей с нелегальных позиций.
В первые дни Великой Отечественной войны Николай Кузнецов подал рапорт с просьбой использовать его в "активной борьбе против германского фашизма на фронте или в тылу вторгшихся на нашу землю немецких войск". Летом 1942 года, пройдя специальную подготовку, он был зачислен в отряд особого назначения "Победители", которым командовал Д.Н.Медведев.
Действуя под видом немецкого офицера, Николай Кузнецов в центре города Ровно уничтожил имперского советника рейхскомиссариата Украины Гелля и его секретаря Винтера. Через месяц смертельно ранил заместителя рейхскомиссара генерала Даргеля. Позже похитил и вывез в Ровно командующего карательными войсками на Украине генерала фон Ильгена. Вскоре после этого уничтожил президента верховного суда на оккупированной Украине А.Функа.
Одновременно Николай Кузнецов целенаправленно собирал важную для Центра разведывательную информацию. Так, весной 1943 года ему удалось получить чрезвычайно ценные разведывательные сведения о подготовке противником крупной наступательной операции в районе Курска с использованием новых танков "тигр" и "пантера". Ему также стало известно точное местонахождение полевой ставки Гитлера под Винницей. Кузнецов первым сообщил о подготовке покушения на глав правительств "большой тройки", собиравшихся на историческую встречу в Тегеране.
В конце декабря 1943 года Н.И.Кузнецов получил новое задание — развернуть разведывательную работу в городе Львове. Совершая акты возмездия, он уничтожил вице-губернатора Галиции Огго Бауэра. Обстановка в Галиции после этого крайне осложнилась. Кузнецову и двум его товарищам удалось вырваться из Львова. Было принято решение пробираться к линии фронта. В ночь с 8 на 9 марта 1944 года они попали в засаду в селе Боратин Львовской области и погибли в неравной схватке с украинскими националистами.
За образцовое выполнение специальных заданий в тылу врага и проявленные при этом отвагу и мужество Указом Президиума Верховного Совета СССР от 26 декабря 1943 года Николай Иванович Кузнецов был награжден орденом Ленина, а Указом Президиума Верховного Совета СССР от 5 ноября 1944 года ему было присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).