Родился 22 октября 1899 года в селе Ивановское Рязанской губернии.
Учился в студии при Рязанском театре, затем актёр этого театра. В 1926 году окончил ГЭКТЕМАС — студию при Театре РСФСР 1-м (впоследствии Театр имени Вс.Мейерхольда) и с 1923 работал в Театре им. Мейерхольда. После закрытия театра Мейерхольда, с 1938 до 1958 во МХАТе.
Автор пьесы «Невидимый фронт» («Будьте бдительны»).
Народный артист РСФСР (1945).
Н.И. Боголюбов принадлежал к немногочисленному количеству актёров, ярко олицетворявших сталинскую эпоху.
В 1958 году из-за болезни Николай Иванович навсегда распрощался со сценой, а через несколько лет и с кинематографом. Последние годы жизни актёр провёл в своей уютной квартирке на Кутузовском проспекте рядом с дорогими ему людьми — женой, сыном, невесткой и внуком. Жил их проблемами, в нужную минуту помогал советом, а они, в свою очередь, отвечали ему тем же.
Со своей супругой Софьей Александровной Соколовой, Боголюбов познакомился, работая в театре Мейерхольда, куда она пришла сразу после окончания Высших государственных театральных мастерских и заняла одно из ведущих положений. Играла здесь Софью в «Горе от ума», Марью Антоновну в «Ревизоре», Аксюшу в «Лесе» и другие роли. Затем работала в МХАТ 2-м и Московском театре имени Ленсовета. Закончила свою актерскую карьеру в театре имени Ленинского комсомола, на сцену которого выходила до 1956 года.
Родившийся сын Юрий так же, как и его родители, стал актёром. Окончил школу-студию МХАТ, два сезона работал в Малом театре, а затем полностью перешёл на работу в кино. В октябре 1975 года он умер, что стало настоящей трагедией для всего семейства Боголюбовых. Николай Иванович, как мог, стоически это пережил, но на этом его беды не кончились. В 1977 году не стало и его супруги Софьи Александровны. Для нездорового человека на восьмом десятке жизни это был настоящий удар. Последние три года своей жизни Николай Боголюбов провёл под присмотром невестки Галины и внука Алексея.
Николай Иванович скончался в Москве 9 марта 1980 года. Похоронен актёр на Кунцевском кладбище в Москве (участок № 10).
театральные работы
От автора - "Воскресение" Л.Н.Толстой
Рыбаков - "Кремлёвские куранты" Н.Погодин
Кондратьев - "Офицер флота"
призы и награды
Сталинская премия второй степени (1941, за исполнение роли Шахова в фильме "Великий гражданин").
Сталинская премия первой степени (1942, за исполнение роли К.Е. Ворошилова в фильме "Оборона Царицына").
Сталинская премия первой степени (1946, за исполнение роли Кондратьева в спектакле "Офицер флота" А.А. Крона).
Сталинская премия первой степени (1947, за исполнение роли генерала Муравьёва в спектакле "Победители" Б.Ф. Чирскова).
Сталинская премия первой степени (1949, за исполнение роли Кремнёва в спектакле "Зелёная улица" А.А .Сурова).
Сталинская премия первой степени (1950, за исполнение роли Макеева в спектакле "Чужая тень" К.М. Симонова).
роли в кино
1968,1970,1971 Освобождение :: К.Е. Ворошилов
1963 Генерал и маргаритки :: маршал
1961 Алёнка :: Дмитрий Прокофьевич Гулько
1960 Трижды воскресший :: Казанский
1960 Сильнее урагана :: Шугаев
1959 Спасённое поколение
1959 Косолапый друг :: Леснов :: главная роль
1959 Друзья-товарищи :: Петр Искорка
1958 На дальних берегах :: Тинти
1958 Жизнь прошла мимо :: подполковник Панин :: главная роль
1957 Страницы былого :: Савва
1957 Случай на шахте восемь :: Егор Денисович Краев
1957 Поединок :: Осадчий
1957 Гори, моя звезда | Гори, моя зоре :: Денис Давидович
1954 Опасные тропы :: пассажир поезда
1952 Победители :: Голованов
1950 Жуковский :: Александр Федорович Можайский
1950 Великая сила :: Остроумов
1949 Падение Берлина :: Василий Васильевич Хмельницкий
1948 Третий удар :: Ворошилов
1947 Новый дом :: Василий Фёдорович, председатель облисполкома
1947 Мальчик с окраины :: Шубин Степан Николаевич
1946 Клятва :: Александр Петров
1944 Небо Москвы :: Балашов :: главная роль
1943 Она защищает Родину :: Иван Лукьянов
1942 Славный малый :: Иван Михайлович Доронин
1942 Секретарь райкома :: командир Красной Армии
1942 Партизаны в степях Украины :: Салывон Часнык :: главная роль
1942 Парень из нашего города :: Аркадий Андреевич Бурмин :: главная роль
1942 Оборона Царицына :: К.Е.Ворошилов
1942 Боевой киносборник №10 :: советский летчик
1942 Александр Пархоменко :: Климент Ефремович Ворошилов
1941 Первая Конная :: Климент Ефремович Ворошилов :: главная роль
1939 Ленин в 1918 году :: Ворошилов К.Е.
1939 Золотой ключик :: капитан воздушного корабля
1938 Семья Оппенгейм :: Веллер
1937, 1939 Великий гражданин :: Петр Михайлович Шахов :: главная роль
1937 На Дальнем Востоке :: Штокман
1937 Как будет голосовать избиратель (короткометражный) :: Николай Филиппов
1936 Семеро смелых :: Илья Летников :: главная роль
1935 У самого синего моря :: жених Марии
1934 Крестьяне :: Николай Миронович
1933 Окраина :: Николай Петрович Кадкин :: главная роль
1933 Город под ударом :: Огнев
1932 Боям навстречу :: дядька Фёдор
1931 Томми :: партизан
озвучивание
1958 Песня первой любви | Առաջին սիրո երգը :: Тигран Варунц
1958 На дальних берегахФерреро
1945 Тахир и Зухра | Тоҳир ва Зуҳра
роль Аброра Хидоятова