Был рожден 3 (15) апреля 1886 года в семье морского врача Степана Яковлевича Гумилёва и Гумилёвой (Львовой) Анны Ивановны. Его дед Федотович Панов Яков служил дьячком в церкви в селе Желудево Спасского уезда Рязанской губернии.
Свои детские годы Гумилёв проводит в Царском Селе, там же в 1903 году поступает в гимназию, директором которой был известный поэт И. Анненский. По окончанию гимназии, уезжает в Сорбонну.
8 сентября 1902 года его впервые публикуют в газете «Тифлисский листок» стихотворение «Я в лес бежал из городов…» с подписью К. Гумилёв. В 1905 году издается первый сборник стихов под названием «Путь конквистадоров» позже сам Гумилев называл эту книгу «ученическим опытом».
Начиная с 1907 года, Гумилев много путешествовал, он бывал во Франции, Италии.
В 1908 году издает сборник стихов под названием «Романтические цветы». В Париже издавал литературный журнал «Сириус» (в котором дебютировала А. Ахматова), но вышло только 3 номера журнала. Посещал выставки, знакомился с французскими и русскими писателями, вел переписку с Брюсовым, посылал ему свои стихи, статьи, рассказы.
Николай Гумилёв является так же одним из крупнейших исследователей Африки. Участвовал в нескольких экспедициях по восточной и северо-восточной Африке и привез в Музей антропологии и этнографии им. Петра Великого в Санкт - Петербурге богатейшую коллекцию.
В 1910 году издана книга «Жемчуга», в которую как одна из частей были включены «Романтические цветы». В её состав входит поэма «Капитаны», одно из известнейших произведений Николая Гумилёва. 25 апреля того же года, в Николаевской церкви села Никольская Слободка венчается с Анной Андреевной Горенко (Анной Ахматовой).
В 1911 году при активнейшем участии Н. Гумилёва был основан «Цех поэтов», в который, кроме самого Н. Гумилёва, входили, в частности, Сергей Городецкий, Анна Ахматова, Осип Мандельштам, Владимир Нарбут и др. Заявление о появлении нового художественного течения — акмеизма.
В 1912 году издан поэтический сборник «Чужое небо», в котором были напечатаны первая, вторая и третья песнь поэмы «Открытие Америки». 18 сентября (1 октября) того же года у Анны Ахматовой и Николая Гумилёвых родился сын Лев.
С 1914 по 1918 год находился в действующей армии, затем — в штабе Русского экспедиционного корпуса в Париже.
Приказом по Гвардейскому кавалерийскому корпусу от 5 января 1915 года № 148б награждён Георгиевским крестом 4-й степени. 28 марта 1916 года произведён в прапорщики с переводом в 5-й Гусарский Александрийский полк.
В 1916 году издан сборник «Колчан», в котором присутствовали некоторые стихи на военную тему.
Находясь на службе в Париже в 1916 году в качестве адъютанта при комиссаре Временного правительства, поэт влюбился в полурусскую - полуфранцуженку Елену Кароловну дю Буше, дочь известного хирурга. Ей был посвящен сборник «К Синей звезде», вершина любовной лирики поэта.
В 1918 году 5 августа был разведен с Анной Ахматовой, была издана африканская поэма «Мик», а также сборник «Костёр».
В 1919 году женится на Анне Николаевне Энгельгардт, дочери историка и литературоведа Н. А. Энгельгардта.
В 1920 году участвует в организации Петроградского отдела Всероссийского Союза писателей.
Выходят два сборника стихов (1921 год) «Шатёр», где за основу были взяты впечатления от путешествия по Африке и «Огненный столп», в который вошли такие произведения, как «Слово», «Шестое чувство», «Мои читатели».
И в этом же 1921 году 3 августа Николая арестовали, обвиняя его в участие в заговоре «Петроградской боевой организации В. Н. Таганцева» Николай Гумилев был расстрелян. Дата, место расстрела и захоронения неизвестны. В 1992 году Гумилёв был реабилитирован.