Историк-историограф, писатель, поэт. Почётный член Императорской Академии наук (1818), действительный член Императорской Российской академии (1818). Родился 1 (12) декабря 1766 года около Симбирска. Вырос в усадьбе отца — отставного капитана Михаила Егоровича Карамзина (1724—1783) среднепоместного симбирского дворянина, потомка мурзы из Волжской Булгарии Кара-Мурза. Получил домашнее образование, с четырнадцати лет обучался в Москве в пансионе профессора Московского университета Шадена, одновременно посещая лекции в Университете.
В 1778 г. Карамзин был отправлен в Москву в пансион профессора Московского университета И. М. Шадена.
В 1783 году, по настоянию отца, поступил на службу в петербургский гвардейский полк, но вскоре вышел в отставку. Ко времени военной службы относятся первые литературные опыты. После отставки некоторое время жил в Симбирске, а потом — в Москве. Во время пребывания в Симбирске вступил в масонскую ложу «Золотого венца», а по приезде в Москву в течение четырёх лет (1785—1789) был членом масонской ложи «Дружеское учёное общество».
В Москве Карамзин познакомился с писателями и литераторами: Н. И. Новиковым, А. М. Кутузовым, А. А. Петровым, участвовал в издании первого русского журнала для детей — «Детское чтение для сердца и разума».
В 1789—1790 предпринял поездку в Европу, в ходе которой посетил Иммануила Канта в Кёнигсберге, был в Париже во время великой французской революции. В результате этой поездки были написаны знаменитые «Письма русского путешественника», публикация которых сразу же сделала Карамзина известным литератором. Некоторыми филологами считается, что именно с этой книги ведёт свой отсчёт современная русская литература.
По возвращении из поездки в Европу, Карамзин поселился в Москве и начал деятельность в качестве профессионального писателя и журналиста, приступив к изданию «Московского журнала» 1791—1792 (первый русский литературный журнал, в котором среди других произведений Карамзина появилась упрочившая его славу повесть «Бедная Лиза»), затем выпустил ряд сборников и альманахов: «Аглая», «Аониды», «Пантеон иностранной словесности», «Мои безделки», которые сделали сентиментализм основным литературным течением в России, а Карамзина — его признанным лидером.
Император Александр I именным указом от 31 октября 1803 даровал звание историографа Николаю Михайловичу Карамзину; к званию тогда же было добавлено 2 тыс. руб. ежегодного жалования. Титул историографа в России после смерти Карамзина не возобновлялся.
С начала XIX века Карамзин постепенно отошёл от художественной литературы, а с 1804 г., будучи назначенным Александром I на должность историографа, он прекратил всякую литературную работу, «постригаясь в историки». В 1811 году он написал «Записку о древней и новой России в её политическом и гражданском отношениях», в которой отражались взгляды консервативных слоёв общества, недовольных либеральными реформами императора.
В феврале 1818 года Карамзин выпустил в продажу первые восемь томов «Истории государства российского», трёхтысячный тираж которых разошёлся в течение месяца. В последующие годы вышли ещё три тома «Истории», появился ряд переводов её на главнейшие европейские языки. Освещение русского исторического процесса сблизило Карамзина с двором и царём, поселившим его подле себя в Царском селе. Политические воззрения Карамзина эволюционировали постепенно, и к концу жизни он являлся убеждённым сторонником абсолютной монархии.
Незаконченный XII том был издан после его смерти.
Карамзин скончался 22 мая (3 июня) 1826 г. в Санкт-Петербурге. Смерть его явилась результатом простуды, полученной 14 декабря 1825 года. В этот день Карамзин был на Сенатской площади. Похоронен на Тихвинском кладбище Александро-Невской лавры.
Именем писателя назван проезд Карамзина в Москве. Установлен памятник Н. М. Карамзину в Симбирске/Ульяновске. В Великом Новгороде на Памятнике «1000-летие России» среди 129 фигур самых выдающихся личностей в российской истории (на 1862 год) есть фигура Н. М. Карамзина. Карамзинская общественная библиотека в Симбирске создана в честь и память знаменитого земляка, первого русского историографа Н. М. Карамзина и открылась для читателей 18 апреля 1848 года.