Николай Николаевич родился 20 июня 1930 года в Ростове-на-Дону, учился в МГУ, работал на кафедре источниковедения московского университета. В 1957 году стал членом подпольного марксистского кружка Льва Краснопевцева. Все члены кружка, выступавшего за десталинизацию, либерализацию в политике и экономике, несмотря на хрущевскую оттепель, были осуждены по так называемому «университетскому делу». Будущий академик был приговорен к 6 годам лагерей, лишен после отбытия срока права проживания в Москве. Николай Николаевич освободился в августе 1963 года.
Поработав два года во Владимиро-Суздальском музее-заповеднике, Николай Покровский в 1965 году переехал в Новосибирский Академгородок. Работал в Институте истории СО РАН и преподавал в Новосибирском государственном университете. Автор более 200 публикаций, в том числе 9 монографий, по проблемам русской истории XVI – XX веков.

