Родился 18 ноября 1979 г. в г. Чебоксары Чувашской АССР (ныне Чувашская Республика - Чувашия).
В 2002 г. окончил юридический факультет Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова по специальности "юриспруденция".
В годы учебы в вузе работал юристом в ООО "Центр правовых и финансовых услуг".
В 2003 г. стал помощником адвоката в адвокатском бюро Чувашской Республики "Ваньевы и партнеры". Позднее, в 2004 г. возглавил юридический отдел Чебоксарской макаронной фабрики "Вавилон".
В первой половине 200-х гг. был членом партии "Яблоко". Впоследствии вышел из нее и вступил в "Единую Россию".
7 декабря 2003 г. баллотировался от "Яблока" в Государственную думу РФ IV созыва: был выдвинут партией по федеральному округу, а также по Канашскому одномандатному избирательному округу №33. "Яблоко" не преодолело 5-процентный барьер (4,3%) и в Госдуму не прошло. В одномандатном округе Николай Владимиров занял четвертое место с результатом 0,99% голосов.
16 октября 2005 г. принял участие в выборах в Госсовет Чувашии III созыва как самовыдвиженец по округу №38. По итогам голосования получил 23,91%, в региональный парламент не прошел.
В 2007-2013 гг. возглавлял юридический отдел Чебоксарской электротехнической компании. В 2013 г. стал руководителем юридической фирмы "Статус". В том же году вошел в состав палаты молодых законодателей при Совете Федерации РФ.
С 2011 по 2021 г. - депутат Чебоксарского городского собрания депутатов от партии "Единая Россия". Впервые был избран в городской парламент 4 декабря 2011 г. на дополнительных выборах по округу №27 (42,74%). Впоследствии избирался в горсовет по округу №17 13 сентября 2015 г. (56,38%) и 13 сентября 2020 г. (42,18%).
18 сентября 2016 г. участвовал в выборах в Государственную думу РФ VII созыва и Государственный совет Чувашской Республики VI созыва по спискам партии "Единая Россия". Депутатский мандат не получил.
В 2017-2021 гг. - заместитель главы г. Чебоксары - председателя Чебоксарского городского собрания депутатов, в 2017 г. - врио главы г. Чебоксары. На посту замглавы города курировал местное самоуправление, экономическую и социальную политику. Являлся председателем постоянной комиссии Чебоксарского городского собрания депутатов по местному самоуправлению и законности.
В 2020-2021 гг. - руководитель фракции "Единая Россия" в Чебоксарском горсобрании.
Заместитель секретаря регионального отделения партии "Единая Россия" в Чувашии.
19 сентября 2021 г. был избран депутатом Государственного совета Чувашской Республики VII созыва по единому избирательному округу от партии "Единая Россия".
С 2021 г. - член Совета Федерации РФ (сенатор) от Чувашской Республики]. 29 сентября 2021 г. был наделен полномочиями сенатора - представителя от Государственного совета Чувашии.