Николай Попов родился в Ленинграде 1975 году. После окончания музыкальной школы (класс И. П. Пименовой) и музыкального училища имени М. П. Мусоргского (класс Е. С. Матвеева) обучался в Санкт-Петербургской государственной консерватории в классе профессора О. С. Чернядьевой.
Свою сольную концертную деятельность Николай Попов начал, будучи студентом IV курса училища в 1993 году, когда он стал солистом ГКФУ «Петербург-Концерт». В 1996 году легендарный швейцарский флейтист Орель Николе пригласил молодого музыканта на годичную стажировку в Европейскую Академию музыки имени В. А. Моцарта (Польша), после которой флейтист также окончил аспиранту Высшей школы музыки и театра в Мюнхене (класс профессора А. Адорьяна).
Обучаясь в Германии, Н. Попов активно участвовал в концертах, которые проводили Академия камерной музыки Villa-Musica, благотворительное общество И.Менухина Live Music Now и фонд поддержки молодых солистов Jugend Musiziert. В 2000 году, участвуя в «Миллениум Турне» с французским дирижёром и композитором Пьером Булезом, Н. Попов стал первым российским флейтистом, представлявшим Россию в Международном молодежном оркестре им. Густава Малера.
В 1993-1995 годах Н. Попов проходил срочную службу в Адмиралтейском оркестре, во время которой завоевал звания лауреата на Международном конкурсе в Минске и Всероссийском конкурсе в Санкт-Петербурге. Затем последовали почётные награды на международных конкурсах в Италии, Великобритании и Японии.
Артист неоднократно выступал с камерным оркестром «Виртуозы Москвы», с оркестрами Санкт-Петербургской филармонии, Капеллы имени М. И. Глинки, дирижерами В. Спиваковым, Р. Мартыновым, А. Сладковским и другими. Также музыкант участвовал в совместных выступлениях с «Терем-квартетом», «Вермишель оркестра», «4:33» и другими. С 2002 года Н. Попов живет в Москве, работает в Большом симфоническом оркестре имени П. И. Чайковского под управлением В. Федосеева.
В 2005 году компания «Аквариус» при поддержке фирмы грамзаписи «Мелодия» выпустила сольный альбом Николая Попова «Музыкальные моменты», в который вошли популярные классические миниатюры XVIII-XX веков.
В 2006 году музыкант дебютировал как композитор. В Большом зале Санкт-Петербургской филармонии состоялась мировая премьера фантазии Николая Попова на темы из оперетты И. Штрауса «Летучая мышь». (Адмиралтейский военно-морской оркестр под управлением А. Карабанова, соло на флейте — Н. Попов). В 2007 году это произведение было отредактировано Владимиром Федосеевым и исполнено на концерте, посвященном 50-летию творческой деятельности маэстро в Большом зале Московской консерватории.
Николай Попов играет на флейте американской фирмы Brannen Cooper.
