Родился в 1975 году в Ленинграде. После окончания музыкальной школы (класс И.П.Пименовой) и музыкального училища имени М.П.Мусоргского (класс Е.С.Матвеева), он поступил в Санкт-Петербургскую консерваторию в класс доцента О.С.Чернядьевой, где в первый год обучения стал победителем Международного конкурса в Минске и лауреатом II премии Всероссийского конкурса исполнителей на деревянно-духовых инструментах в Санкт-Петербурге. На третьем курсе, после победы на конкурсе среди студентов-духовиков консерватории он получил приглашение от председателя жюри, легендарного швейцарского флейтиста, профессора Ореля Николе пройти стажировку в Европейской академии камерной музыки им. В.А.Моцарта в Мала-Вещь (Польша). 
Окончив консерваторию, он продолжил своё обучение в аспирантуре Высшей школы музыки и театра в Мюнхене, где его наставником был известный флейтист, профессор Андраш Адорьян. Одновременно являлся стипендиатом сразу нескольких немецких фондов: Gartow Stiftung, Академии камерной музыки Villa-Musica и Благотворительного фонда всемирно известного скрипача И.Менухина Live Music now. В 2000 году Николай Попов стал первым исполнителем на духовых инструментах  представителем от России в Молодежном оркестре им. Г.Малера (главный дирижер Клаудио Аббадо) и участвовал в «Миллениум-турне» оркестра с французским композитором и дирижёром П.Булезом. 
Ещё будучи студентом четвёртого курса музыкального училища Николай Попов стал солистом концертно-филармонической организации «Петербург-Концерт». Эта работа стала первым этапом его активной концертной деятельности. C 2002-2011 гг. он был солистом  Большого симфонического оркестра им. П.И.Чайковского под руководством народного артиста СССР Владимира Федосеева. С 2012 работает солистом  оркестра Большого Театра. Как солист, Николай Попов выступал с БСО им. П.И.Чайковского, оркестрами Санкт-Петербургской филармонии, камерным оркестром «Виртуозы Москвы» и многими другими коллективами, под руководством таких дирижеров, как В.Федосеев, В.Спиваков, Р.Мартынов, В.Петренко,Ф.Мастранжело, А.Сладковский и другие. Помимо классической музыки он принимает участие в джазовых проектах, как саксофонист. Также занимается композицией и  делает аранжировки для различных коллективов. Сотрудничал с группами самых разных музыкальных направлений: "Vermishelli Orchestra", «Терем-квартет», "Rock’O’Co", "Easy Winners Ragtime Band" и многими другими. Ведет активную педагогическую деятельность, даёт мастерклассы в разных городах России и зарубежья.