Родился 21 февраля 1957 г. в пос. Быково (Раменский район Московской области).
Окончил среднюю школу №3 в гор. Лыткарино (Московская обл.). В старших классах, увлекся музыкой, в составе вокально-инструментального ансамбля (ВИА) выступал на танцевальных вечерах при городском Доме культуры.
В 1974 г. поступил в Московский технологический институт легкой промышленности (ныне Российский государственный университет им. А. Н. Косыгина), однако через год был отчислен. После этого работал в Лыткарине лаборантом и слесарем в Центральном институте авиационного моторостроения им. П.И. Баранова.
В 1978 г., пройдя прослушивание, стал солистом ВИА "Шестеро молодых", основателем и руководителем которого был Вилен Дарчиев.
В 1980-1985 гг. был солистом ВИА "Лейся, песня", в 1985 г. - бас-гитаристом музыкальной группы "Рондо", в 1985-1986 гг. - солистом ВИА "Здравствуй, песня".
С 1989 г. является солистом музыкальной группы "Любэ", основанной композитором и продюсером Игорем Матвиенко.
За время существования коллектив выпустил десять студийных альбомов. Основное место в репертуаре "Любэ" занимают лирические и военно-патриотические песни. Среди наиболее известных: "Атас", "Дорога", "Конь", "Комбат", "Там, за туманами", "Ребята с нашего двора", "Позови меня тихо по имени", "Ты неси меня, река", "Березы" и др. Автором музыки всех этих композиций является Игорь Матвиенко, авторами текстов - Александр Шаганов, Виктор Пеленягрэ, Александр Митта и Михаил Андреев.
Николай Расторгуев записал сольные альбомы "Четыре ночи в Москве" (1996), а также "Birthday. With Love" (2007), содержащие кавер-версии песен британской группы "Битлз".
Песни в исполнении Николая Расторгуева звучат более чем в 30 фильмах и сериалах.
В 2002 г. исполнил одну из ролей в спектакле Андрея Максимова "Любовь в двух действиях", поставленном в Московском академическом театре им. Владимира Маяковского.
Исполнял различные роли в фильмах и сериалах: "На бойком месте" по пьесе Александра Островского (1998, режиссер Алексей Сахаров), "Чек" (2000, Александр Бородянский и Борис Гиллер), "Полосатое лето" (2003, Елена Цыплакова), "Людмила Гурченко" (2015, Сергей Алдонин и Александр Имакин) и др.
Также занимается продюсированием, в 2021 г. выступил генеральным продюсером полноформатной картины "Камень, ножницы, бумага" (режиссер - Татьяна Лютаева).
В 2001-2006 гг. входил в состав Совета по культуре и искусству при президенте РФ.
С 2006 г. Николай Расторгуев является членом Всероссийской политической партии "Единая Россия".
2 декабря 2007 г. принимал участие в выборах депутатов Государственной думы РФ пятого созыва, выдвигался от "Единой России" (восьмой номер в региональной группе №28, Ставропольский край). По итогам голосования в Думу не прошел.
С 3 февраля 2010 г. по 21 декабря 2011 г. являлся депутатом Государственной думы РФ пятого созыва: получил мандат Сергея Сметанюка, сложившего депутатские полномочия в связи с назначением на должность заместителя полномочного представителя президента РФ в Уральском федеральном округе. Вошел в состав фракции "Единая Россия" и комитета по культуре.
В 2012 г. был доверенным лицом кандидата в президенты РФ Владимира Путина. В декабре 2023 г. он также был зарегистрирован в качестве доверенного лица кандидата на пост главы государства Владимира Путина (президентские выборы пройдут в РФ в марте 2024 г.).
В 2013-2016 гг. был членом Совета директоров Первого канала.
Являлся членом Совета Всероссийской организации интеллектуальной собственности и Попечительского совета благотворительного детского фонда "Мы вместе".
Президент некоммерческой организации "Фонд поддержки кино, радио, телевидения, мультимедиа и анимации Николая Расторгуева".
Народный артист РФ (2002).
Награжден орденами "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2007), Почета (2012), Александра Невского (2020). Отмечен Почетной грамотой Президента РФ (2017), благодарностью правительства РФ (2011).
Лауреат российской музыкальной премии "Овация" (2008).