Член-корреспондент АН СССР, АН Украины Николай Михайлович родился 6 декабря 1913 года в деревне Ольхово Вологодской области в семье крестьян. В 1939 году с отличием окончил Архангельский медицинский институт, а в годы Великой Отечественной войны был назначен ведущим хирургом в полевой подвижной госпиталь.
В 1955 году он организовал клинику сердечной хирургии, которую в 1983 преобразовали в Институт сердечно-сосудистой хирургии.
В последние годы своей жизни Амосов много писал и издал пять книг беллетристики: "Мысли и сердце", "Записки из будущего", "ППГ- 22-66", "Книга о счастье и несчастьях". Последнюю книгу "Голоса времен" опубликовали к его 85-летнему юбилею и перевели на 30 языков мира.
В 1986 году Николаю Михайловичу вшили стимулятор сердца, а в 1998 году - искусственный клапан и наложили два шунта.
Знаменитый хирург в возрасте 80 лет придумал собственный "рецепт" преодоления старости - решил, что с возрастом можно бороться при помощи сильного увеличения нагрузок. Его зарядка - 2500-3000 движений, половина из которых - с 5-килограммовыми гирями. Свою систему ограничений и нагрузок учённый изложил в книге "Раздумья о здоровье", ее тираж достиг 7 млн экземпляров.
89-летний Амосов в 2002 году перенес инсульт.