Родился Николай Михайлов в 1851 году в семье потомственных дворян Уральского казачьего войска.

Учился Николай Иванович в Оренбургском Неплюевском кадетском корпусе и 3-м Александровском военном училище. Военную службу Михайлов начал в 1870 году рядовым казаком, а первый свой генеральский чин получил в 1900 году.

До назначения наказным атаманом Николай Михайлов был генералом для особых поручений при главнокомандующем войсками Кавказского военного округа.

С марта 1906 года Николай Иванович — атаман Кубанского казачьего войска. Так же как и его предшественник пробыл в этой должности около двух лет.

Период его атаманства был достаточно сложный с точки зрения истории — в Кубанской области было введено военное положение, начались массовые репрессии против политических партий…