Родился 2 июня 1981 года в Северодонецке (Украина). В теннис начал играть в 7 лет. В 10 лет вместе с родителями переехал в Россию, а в 15 лет - в Германию. Выпускник Волгоградского училища олимпийского резерва. С 1999 года выступает в профессиональных турнирах. В сборной команде России с 2002 года.
За свою карьеру Н. Давыденко выиграл пять турниров ATP: турнир в Аделаиде в 2003 году, в Эшториле в 2003 году, в Москве и в Мюнхене в 2004 году, в Санкт-Пёльтене в 2005 году.
Участник турниров "Большого шлема". Высший рейтинг в одиночном разряде - 32 (июль 2003).
Победитель турнира «Кубок Кремля-2004». В 2005 году вошел в Top 10, закончил сезон на пятой строчке "INDESIT ATP Race".
В 2006 году стал победителем турнира "Orange Procom Open". 26 августа 2006 года выиграл свой третий трофей в текущем сезоне на турнире в Нью-Хэйвене (США). Благодаря этой победе он смог на три пункта улучшить свою позицию в Чемпионской гонке Ассоциации теннисистов-профессионалов (АТП). Теперь он находится на 6-й строчке с 328-ю очками.
Первая ракетка России.
Мастер спорта международного класса.
15 октября 2006 года стал победителем XVII международного теннисного турнира "Кубок Кремля".
Живет в Монте-Карло (Монако) и Зальмтале (Германия).