Николай Бухарин — сын чиновника Костромского окружного суда. В 1895 году, будучи 24 лет, окончил Костромскую духовную семинарию. Служил в селе Маврино Кинешемского уезда Костромской губернии, затем — в Костроме.
В 1916 году был вызван в Москву митрополитом Московским и Коломенским Тихоном (Беллавиным). Назначен законоучителем в Мариинский женский институт. В дальнейшем о. Николай был тесно связан со святителем Тихоном и поддерживал его линию.
В 1921 году был направлен в Иваново-Вознесенск и назначен настоятелем Иваново-Вознесенского Покровского собора. В 1933 году служил в Старопахотской церкви слободы Гаврилов Ям. С 1935 года проживал в г. Гаврилов Посад, ул.Карла Маркса, 7.
16 октября 1937 года был арестован. Проходил по групповому делу «о контрреволюционной группе духовенства и монашества протоиерея Иоанна Крылова и др., г. Гаврилов Посад, 1937 г.». По обвинению «участник к/р группы духовенства и монашества, проводил к/р агитацию среди населения» был приговорен тройкой при УНКВД СССР по Ивановской обл. 26 октября 1937 к 10 годам исправительно-трудовых лагерей.
Первоначально содержался в тюрьме г. Юрьев-Польский, После вынесения приговора о.Николая отвезли в Ивановскую тюрьму, где поместили в камеру N7, с еще несколькими священниками, свезенными сюда из разных тюрем Ивановской обл.: Иоанна Розанова, Иоанна Доброхотова, Петра Зяблицкого, Иакова Зяблицкого, Иоанна Успенского, Иоанна Коржавина. В ту же камеру поместили четырех осведомителей из заключенных.
25 января 1938 года против священников было открыто новое следственное дело — «дело священников Николая Бухарина, Иоанна Коржавина и др., Иваново, 1938 г.». На допросах все священники держались стойко, виновными себя не признали и категорически отказались давать показания.
3 февраля 1938 года тройкой при УНКВД СССР по Ивановской обл. был приговорен к расстрелу.
Расстрелян 4 февраля 1938 года вместе с остальными приговоренными священниками.