Родился 10 сентября 1913 года в городе Николаевске-на-Амуре Дальневосточного края. Отец - Ким Дык Сун (1878-1943), мать - Тен Мария (1883-1948) приехали в Россию в 1910 году из Кореи (провинция Хам Генг Бук То) в год оккупации Кореи Японией. Проживали в Николаевске-на-Амуре, затем в селе Сталино Хабаровского края, занимались рисоводством. В 1933 году были раскулачены и насильственно переселены в тайгу на лесоразработки, а в холодную позднюю осень 1937 году вместе со всеми корейцами переселены с Дальнего Востока в Казахстан (станция Уш-Тобе), где и похоронены.

Супруга - Ким (Ли) Варвара Сергеевна (1917 г. рожд.) приехала в Москву в 1934 году, училась на рабфаке мединститута, жила с отчимом Ким Бяк Чу, бывшим активным деятелем партизанского движения на Дальнем Востоке, и матерью Надеждой. В июне 1941 г. была эвакуирована в Казахстан, затем в Барнаул, где работала в эвакогоспитале. После окончания войны вернулась в Москву.

Сын - Владимир (1941 г. рожд.) окончил Московский архитектурный институт, старший научный сотрудник ЦНИИ легких металлоконструкций. Внучки: Ким Леся (1961-1977), Ким Оля (1970 г. рожд.). Правнуки: Дмитрий (1988 г. рожд.) и Владислав (2000 г. рожд.).

По окончании сельской семилетки в 1931 году Николай уехал на учебу в строительный техникум в Иваново. Два летних месяца работал на стройке в бригаде разнорабочих. Таскал кирпичи и раствор на носилках. Годы были голодные. За две зимы у юноши появились желудочные заболевания, и его отправили на лечение в Геленджик. По дороге он остановился в Москве и, знакомясь с городом, случайно набрел на реорганизованный впоследствии Московский архитектурный институт. Походил по залам со студенческими проектами, побеседовал в приемной комиссии и в тот же вечер уехал за документами в Иваново, в свой техникум. Документы получил под честное слово, что если не поступит в МАрхИ, обязательно вернется в родной техникум.

Стал готовиться к приемным экзаменам, которые обещали быть сложными, ведь конкурс составлял тринадцать (!) человек на место. Все оставшееся до экзаменов время Николай провел в Московском зоопарке, рисовал зверей. После успешной сдачи экзамена по рисунку по другим предметам затруднений не возникло, и Николай, уверенно выдержав конкурс, стал студентом знаменитого МархИ набора 1933 года. При этом он оказался первым из корейцев, поступивших в этот институт.

Занимался Николай старательно, хотя учиться ему пришлось в невыносимо тяжелых материальных и моральных условиях. В 1935 году руководство института получило с Дальнего Востока письмо, в котором сообщалось о раскулачивании родителей студента Н. Н. Кима. Николая сразу исключили из партии и комсомола, сняли со стипендии. Со 2-го курса ему пришлось работать по совместительству. Но денег все равно не хватало: часто приходилось ходить голодным. Однако Николай с упорством следовал наказу своей неграмотной мамы: "Учись, если ради этого даже придется умереть". До сих пор с благодарностью он вспоминает профессоров И. С. Николаева, М. Я. Гинзбурга и В. А. Мыслина, под руководством которых делал дипломный проект.

В феврале 1939 года Николай Ким с отличием защитил диплом и получил распределение сначала в Ростовский, затем в Московский филиал Совхозстройпроекта архитектором, заместителем начальника строительного отдела. Проектировал центральные усадьбы и различные объекты сельского строительства.

За месяц до начала Великой Отечественной войны, 21 мая 1941 года был призван в ряды Красной Армии. В те годы корейцев (после их депортации в 1937 с Дальнего Востока) в армию, как правило, не брали. Видимо поэтому, Николай попал в Дорстройбат, что тогда было почти равносильно штрафному.

Фронтовая жизнь Н. Кима началась на Карельском фронте. Приходилось под непрерывной бомбежкой и обстрелом строить аэродром севернее Мурманска, дорогу и мосты по болотам и скалам от Мурманска на запад до финской границы, обеспечивая условия для нормального передвижения советских войск в условиях полярной ночи (полгода при непрерывных снежных заносах) и полярного дня, когда солнце не уходит с горизонта. При одной из таких бомбардировок рядом с Николаем воткнулась двухметровая бомба, и он остался жив: бомба оказалась замедленного действия с часовым механизмом. Это и спасло солдата.

В 1999 году отмечался 200-летний юбилей А. С. Пушкина. В этой связи Н. Н. Киму вспомнился один эпизод из фронтовой жизни. В одной из мурманских библиотек он обратился к заведующему и сказал: "У нас, на Востоке, человек, укравший книгу, не считается вором, поскольку учитываются его благие намерения и интерес к знаниям. Поэтому я пришел украсть томик А. С. Пушкина". Сотрудники библиотеки по достоинству оценили находчивость солдата, и Николай получил в дар изданную ленинградским издательством "Художественная литература" в 1938 году книгу стихов поэта, которая весила 2,5 килограмма. Через все четыре года войны от Карелии до Герингсдорфа в Германии он пронес ее в своем солдатском вещевом мешке.

"Когда выпадали минуты спокойные,
Читал я Пушкина строки стройные
И наслаждался Великого Гения лирой,
Глядя в небо с Надеждой и Верой".

Осенью 1944 года закончилась война на Карельском фронте. Как профессиональный художник Николай Ким получил задание военкома срочно сделать проект памятника погибшим воинам родной 19-й армии. На другой день эскиз был готов. Для этой цели архитектору пришлось вырвать суперобложку бесценной книги А. С. Пушкина: никакой другой бумаги под рукой не оказалось. В тот же день эскиз был утвержден командующим армией, и через неделю сооружение было готово. Все войсковые подразделения, уходя на фронт, останавливались у этого памятника, на коленях прощались с погибшими друзьями и давали клятву сражаться до полной победы над немецкими захватчиками. Фотоснимок памятника был помещен в солдатской газете "Сталинский боец" от 2.12.1944 года.

С января 1945 года Николай Ким продолжил службу на 2-м Белорусском фронте. Он участвовал в боевых действиях по освобождению Щеттина, Гдыни, Гданьска, других городов. Победу встретил в немецком городе Герингсдорфе. Как солдат награжден орденом Красной Звезды (1944 г.), двумя орденами Отечественной войны II степени, медалями "За оборону Советского Заполярья", "За победу над Германией" и многими другими.

Домой после демобилизации Николай возвращался на попутной грузовой машине в июле 1945 года. Навсегда остались в памяти лица выходивших из землянок на дорогу с протянутыми руками голодных детишек и стариков, разрушенные Варшава, Минск, сотни других городов и сел.

По прибытии в Москву Николай Ким работал в Архитектурных мастерских Комитета по делам архитектуры при Совете Министров РСФСР (1945-1946), затем в Союзморпроекте (1947-1948) и Гипромясомолпроме (1948-1959). За эти годы им были спроектированы и выстроены многие здания и объекты, в том числе мореходные училища в ряде городов, крупнейшие мясокомбинаты в Китае, Северной Корее, Москве и во многих городах СССР, павильон "Корма" на ВДНХ и др. Проектную работу он совмещал с учебой в аспирантуре Академии строительства и архитектуры СССР. В 1959 году он защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата архитектуры, а в 1977 году - докторскую.

В 1961 - 1986 годах Н. Н. Ким являлся заместителем директора по науке и главным архитектором ЦНИИ Промзданий. Параллельно вел преподавательскую работу в качестве доцента и профессора кафедры архитектуры промышленного строительства в МАрхИ (1953-1977). В 1976 году ему было присвоено звание профессора по кафедре архитектуры промсооружений МархИ. С 1978 по 1986 год - заведующий кафедрой архитектуры в МИСИ. Подготовил 26 кандидатов архитектуры.

Н. Н. Ким является автором монографий: "Промышленная архитектура" (1979, 1988), "Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений. Справочник проектировщика" (1990 г.), учебного пособия "Архитектура гражданских и промышленных зданий" (1987 г.), "Industriearcitektur" (ГДР, 1985 г.), "Industrial Architecture" (Южная Корея, 1985 г.).

По проблемам архитектуры Н. Н. Ким опубликовал более 150 научных статей в периодической печати и в 10 книгах. Среди его работ - главы в книгах "Архитектурная типология промзданий" (1975 г.), "Справочник проектировщика" (1975 г.), "Архитектура промышленных сооружений" (1956 г.). В качестве докладчика неоднократно выступал на международных семинарах и конференциях в Бразилии (1962 г.), Швейцарии (1966 г.), США (Детройт, 1968 г.), ГДР (1970 г.), Болгарии (1971, 1990), Австрии (1974 г.), Мексике (1977 г.), Венгрии (1981 г.). В 1992 году по приглашению Корейского института архитекторов и Сеульского национального Университета читал лекции о советской архитектуре, опубликовал в семи номерах южно-корейских архитектурных журналов статьи о советской архитектуре под общим заглавием "С тоской и грустью".

Н. Н. Ким - лауреат Государственной премии СССР (1977 г.), Заслуженный архитектор РСФСР (1973 г.), почетный академик Российской академии архитектуры и строительных наук (1996 г.), почетный академик Белорусской Академии архитектуры (1999 г.).

За внедрение эффективных результатов научно-исследовательских работ в практику пять раз награждался Золотыми медалями ВДНХ СССР (1962, 1965, 1977, 1979, 1986).

На протяжении многих лет Н. Н. Ким являлся секретарем правления и председателем постоянной творческой комиссии по архитектуре производственной среды Правления Союза архитекторов СССР (1963-1986).

В настоящее время Николай Николаевич работает над осуществлением своей давней заветной мечты: создать в Москве российско-корейский культурный центр.

Живет и работает в Москве.