Родился в Республике Башкортостан. Закончил Средний специальный музыкальный колледж в Уфе по классу баяна у Николая Махнея и по классу композиции у Ильдара Хисамутдинова. Продолжил образование в Московской консерватории у Владислава Агафонникова и Игоря Кефалиди, а затем в аспирантуре под руководством Всеволода Задерацкого. Участвовал в мастер-классах таких композиторов, как Войцех Видлак, Ален Госсен, Родион Щедрин, Борис Тищенко, Франк Бедросян, Мишель Фургон, Иван Феделе, Марк Андре, Марко Чечилиани, Рафаэль Сендо, Франческо Филидеи, Филипп Леру и др. Его сочинения исполняются в России, Германии, Франции, Италии, Испании, Норвегии, Португалии, США, Чехии, на фестивалях «Московская осень», «Московский форум», «Другое пространство», «Ударные дни Марка Пекарского», «Экспозиция XXI», Opus 52, «Европа–Азия», Фестиваль новой музыки Миланской консерватории, Венецианская биеннале, Международный фестиваль классического балета имени Нуриева, фестиваль электроакустической музыки EMUfest и др.
Победитель всероссийских и международных композиторских конкурсов: Открытый Всероссийский конкурс имени Альфреда Шнитке (2007); Международный конкурс имени Золотарёва (Нью-Йорк, 2008); II Открытый Всероссийский конкурс имени Дмитрия Шостаковича (Санкт-Петербург, 2008); Международный конкурс имени Антонина Дворжака (Прага, 2010) и др. Член Союза композиторов России, член Творческого союза художников России, научный сотрудник Центра электроакустической музыки Московской консерватории, преподаватель кафедры истории и теории музыки Российского университета театрального искусства (ГИТИС). «Композитор в резиденции» ГАМ-Ансамбля в 2015 году.
Музыку Николая Попова исполняют дирижеры Дмитрий Лисс, Игорь Дронов, Дмитрий Волосников, Сергей Скрипка, Валентин Урюпин, Фредди Кадена, Дмитрий Васильев, солисты Дмитрий Щёлкин, Ирина Сопова, Елена Корженевич, Сергей Чирков, Эдита Фил, Владимир Черных, Венедикт Пеунов, Майя Балашова; «Студия новой музыки», ГАМ-Ансамбль, Ансамбль ударных инструментов под управлением Марка Пекарского, струнный квартет Cantando, Opus Posth, Московский Ансамбль Современной Музыки, Alter Ego (Италия), Ex Novo (Италия) и др. Автор ряда камерных, симфонических, электроакустических и мультимедийных композиций, музыки для театра и кино. Тесно сотрудничает с видеохудожниками, среди которых Эндрю Квинн (Италия), Тодор Пожарев (Сербия), Ирина Матинян (Россия) и др.
