Nikolai Zakharovich Biryukov nació el 1 de febrero de 1912 en Orekhovo-Zuyevo, actualmente en la región de Moscú, en una familia de trabajadores textiles. En 1919, cuando la fábrica donde trabajaba su padre detuvo la producción, la familia se mudó a la región del Volga, a los prados de Nizhny Syzran. La guerra civil y la sequía de 1921 dejaron una profunda huella en la memoria del futuro escritor y más tarde se reflejaron en su novela "En las aldeas", publicada en 1938.

En 1922, la familia Biryukov regresó a Orekhovo-Zuyevo. Aquí, el pequeño Nikolai, de 10 años, junto con sus amigos, participó en la creación de uno de los primeros grupos de pioneros en la URSS. En 1925, se unió al Komsomol y comenzó a trabajar en la fábrica, combinando su trabajo con una activa actividad en el Komsomol. La actuación de I. V. Stalin en el VIII Congreso del VLKSM en 1928, que instaba a dominar la ciencia, le impresionó. Hasta 1931, estudió en la escuela técnica del complejo textil, en la facultad de trabajo de Moscú llamada M. I. Kalinin y en la escuela técnica de construcción.

En otoño de 1930, Biryukov trabajó en la construcción de la fábrica Dulyov, donde ocurrió un accidente con agua subterránea. Jóvenes komsomoles, incluido Biryukov, la eliminaron en agua helada. Pronto se enfermó y a los 18 años quedó postrado en la cama, conservando solo la movilidad de las manos. En ese momento, se informaba sobre "médicos criminales" que supuestamente no le brindaron la ayuda necesaria.

En 1931, Biryukov decidió dedicarse a la escritura, aún sin conocer a Nikolai Ostrovsky. En 1932, en un concurso de poetas jóvenes a nivel nacional, recibió el segundo premio por su poema "¡Victorias sin contar!". En 1936 y 1940, estudió a distancia en el Instituto Literario A. M. Gorky y simultáneamente en el Instituto de Lenguas Extranjeras. En 1938, se publicó su primera novela "En las aldeas" en la revista "Octubre".

Durante la Gran Guerra Patria, Biryukov escribió cuentos y ensayos sobre el heroísmo del pueblo soviético. Obras como "Ante el aliento de la muerte", "Disciplina del corazón", "Ojos rusos" y "Canto en el bosque" ganaron amplia notoriedad. En otoño de 1942, comenzó la novela "Gaviota" sobre Liza Gaviotkina, que fue publicada a principios de 1945 y se volvió popular, incluso en el frente. La novela fue traducida a muchos idiomas de los pueblos de la URSS y publicada en países socialistas de Europa del Este.

En 1949, se publicó su nueva novela "Aguas de Naryn", dedicada a la construcción del Gran Canal Fergana en honor a I. V. Stalin. Para escribir el libro, Biryukov recorrió Asia Central en una silla de ruedas especial. La novela muestra la importancia de la construcción para la transformación socialista de la economía y la cultura de los pueblos de Asia Central, así como el papel del Partido Comunista. En el verano de 1951, se fue de viaje de trabajo, visitando la fábrica "Rojo Sormovo", la GAZ en honor a V. M. Molotov y la construcción de la central hidroeléctrica de Kuibyshev. El resultado del viaje fue el libro de ensayos "En la tierra pacífica" de 1952. En 1959, escribió la novela histórica-revolucionaria "A través de los vórtices hostiles".

Los últimos 10 años de vida, Biryukov los pasó en Crimea y falleció en Simferópol el 31 de enero de 1966.