Николай Петрович Караченцов родился 27 октября 1944 года в Москве. Отец - Караченцов Петр Яковлевич (1907-1998), художник-график, много лет проработал в журнале "Огонек". Мать - Брунак Янина Евгеньевна (1913 1998), балетмейстер-постановщик.

Учась в 10 классе спортивной школы, Николай начал заниматься в студии самодеятельности для школьников при Центральном детском театре, которой руководили Геннадий Печников и Валерия Миньковская. В студии он сыграл свою первую роль в спектакле "Фигаро". Тогда же Караченцов решил стать профессиональным актером.

В 1967 году Караченцов с отличием окончил Школу-студию МХАТ (руководителем курса был профессор Виктор Монюков). В числе десяти лучших выпускников Караченцов был направлен по распределению в Московский театр имени Ленинского комсомола (с 1991 года - "Ленком"). Связав свою творческую судьбу с Ленкомом, актер остался ему верен и по сей день.

Николай Караченцов начинал как исполнитель ролей молодых, динамичных героев: Шурка Басаргин ("Дым отечества" по Константину Симонову), Карабанов ("Колонисты" по Антону Макаренко), Солдат ("Прощай, оружие!" по Эрнесту Хемингуэю) и др.

Роль Тиля Уленшпигеля ("Тиль" Григория Горина по Шарлю де Костеру) принесла Николаю Караченцову репутацию синтетического актера - певца, мима и акробата.

Известность Караченцову принес спектакль "Звезда и смерть Хоакина Мурьеты" (две роли в музыкальной версии поэтической драмы Пабло Неруды). Не меньший успех имела работа актера в рок-опере "Юнона и Авось", где он играл графа Резанова. Этот спектакль с участием Караченцова шел на сцене театра более двадцати лет и всегда собирал аншлаги.

В театре Караченцов сыграл во многих спектаклях. Среди его ролей были Кот Базилио ("Золотой ключик" по Алекскю Толстому), Шарлатан с клавесином, брат Сила ("Мольер" Михаила Булгакова), Миша Земцов ("Жестокие игры" Алексея Арбузова), Алексей ("Оптимистическая трагедия" Всеволода Вишневского), Карбышев ("Диктатура совести" Михаила Шатрова), Лаэрт ("Гамлет" Уильяма Шекспира), Меншиков ("Шут Балакирев" Григория Горина).

В кино Николай Караченцов начал сниматься с 1967 года. За свою карьеру актер снялся более чем в 100 фильмах, среди которых "Старший сын", "Собака на сене", "Трест, который лопнул", "Приключения Электроника", "Человек с бульвара Капуцинов", "Две стрелы", "Дом, который построил Свифт", "Криминальный квартет", "Подземелье ведьм", "Цирк сгорел, и клоуны разбежались", "Тартарен из Тараскона". Он снимался в фильмах всех жанров: драма, приключения, комедия, детективы, исторические, музыкальные, детские фильмы и т.д. В картинах все "каскадерские" трюки Николай Караченцов всегда исполнял сам, без дублеров.

Николай Караченцов работал также на дублировании зарубежных фильмов, в частности, озвучивал роли Бельмондо. Актер озвучивал и многие мультфильмы, такие как "Ловушка для Бамбра", "Пес в сапогах" и др.

Николай Караченцов много работал на телевидении и радио.

Увлечением Караченцова являлось пение. Он исполнял песни в кинофильмах "Белые росы", "Собака на сене", "Трест, который лопнул", в мультфильме "Пес в сапогах", во многих других. Когда стал проводиться фестиваль актерской песни имени Андрея Миронова, Караченцов не только вошел в его жюри, но стал также исполнять песни для широкой аудитории.

Всего в творческом активе Караченцова более ста песен, в том числе выпущенных на дисках и кассетах: "Юнона и Авось", "Вечер современной музыки на стихи Сергея Есенина. Я московский озорной гуляка", "Давид Тухманов и Юрий Энтин. О многих шестиногих", "У Вас в гостях Дюймовочка, Красная Шапочка и знаменитый утенок Тим", "Моя маленькая леди" и др. В 1996 году вышел полный компакт-диск с песнями в исполнении актера "Сны и были Николая Караченцова".

Актер создал Школу искусств Николая Караченцова, где обучал молодежь танцам, степу.

В 1991 году Караченцов был секретарем Союза театральных деятелей России.

Является членом Российской академии кинематографических искусств.

В ночь на 28 февраля 2005 года на Мичуринском проспекте в Москве автомобиль, за рулем которого был Николай Караченцов, попал в аварию. В результате актер получил серьезную черепно-мозговую травму. Он был доставлен в больницу, где ему той же ночью была сделана операция. Караченцов пролежал 26 дней в коме. С тех пор актер перенес несколько тяжелых операций и курсов реабилитации.

22 июня 2006 года состоялась презентация книги Николая Караченцова "Авось". Книга должна была выйти в 2004 году, к 60-летию актера, но она оказалась не вполне готовой. После аварии заключительную главу книги дописала супруга актера.

В последнее время Караченцов начал репетировать роль пожилого Пастернака в спектакле "Люблю и больше ничего" в театре "Ленком". Слов в роли не будет, их заменит аудиозапись, начитанная актером еще до автокатастрофы. По словам врачей, появление на сцене может ускорить восстановление здоровья актера.

В 1989 году актер был удостоен звания "Народный артист РСФСР".

Николай Караченцов награжден Орденом Почета (1997), орденом Святых благоверных князей Петра и Февронии Муромских I степени за вклад в укрепление института семьи. Караченцов - лауреат Государственной премии РФ 2003 года - за исполнение главной роли в спектакле Московского театра "Ленком" "Шут Балакирев", лауреат премии Министерства внутренних дел РФ, лауреат театральной премии "Хрустальная Турандот", отмечен Специальным призом "Хрустальная роза (2005).

В 2007 году на Аллее кинозвезд, расположенной напротив киностудии "Мосфильм", появилась именная плита и отпечатки рук актера, народного артиста России Николая Караченцова.

Николай Караченцов женат на актрисе Людмиле Поргиной, у них есть сын - Андрей, внук - Петр (2002) и внучка Янина (2005).