Николай родился третьим ребенком в семье. Его отец был корабельным врачом, а мать происходила из дворянского рода (и прекрасно говорила на французском и русском языках). В шесть лет Николай Гумилёв сочинил свое первое стихотворение. Про Ниагару.
Всю жизнь Гумилёв страдал от головных болей, был сверхчувствителен к запахам, вкусам, звукам.
В детстве, которое проходило в Царском Селе, мальчик обществу сверстников предпочитал домашних животных.
В гимназии Гумилёв получал низкие оценки по всем предметам кроме логики. Любил читать приключенческие романы и рисовать. Еще читал Ницше и писал стихи. Первый поэтический сборник юного поэта — «Путь конквистадоров», был издан на деньги родителей. Поэт Валерий Брюсов покровительствовал Николаю Гумилёву.
Образование (после Царскосельской гимназии) Гумилёв получал во Франции. В Париже выпускал литературный журнал «Сириус».
Его женой стала поэтесса Анна Ахматова, однако после революции они развелись. Во время брака жене Николай постоянно изменял.
Гумилёв изучал разные направления поэзии. Избегал писать о политике. Свободно говорил на французском и английском языках. Занимался переводами зарубежной литературы. Он первым перевел на русский язык «Фальстаф» Уильяма Шекспира.
Основатель школы акмеизма. Акмеисты приветствовали материальное, точное, предметное, детали, земное. Противоположность акмеизма — символизм.
Николай Гумилёв сжигал свои рукописи под влиянием гнева или сильного расстройства. Стрелялся на дуэли с поэтом Максимилианом Волошином (из-за жены Волошина), никто из соперников не пострадал. Гумилёв носил при себе смертельный яд, чтобы чувствовать присутствие смерти рядом, о чем рассказал Льву Толстому.
Поэт много путешествовал по африканским странам, Азии, Европе, вел дневники. Участвовал в исследовательских экспедициях восточной и северо-восточной Африки, привозил из поездок редкости для петербургской Кунсткамеры. Был дружен с Менеликом II (бывшим Императором Эфиопии, он основал столицу страны Аддис-Абебу). В Британии Гумилёв познакомился с Гилбертом Китом Честертоном и Уильямом Батлером Йейтсом.
Вместе с братом Гумилёв воевал в Первой Мировой войне, брат его погиб.
Поэт не поддерживал переворот 1917 года, эмигрировать не захотел.
По подозрению в заговоре Николай Гумилёв был расстрелян в 1921 году, реабилитирован в 1992 году уже в России. До сих пор неизвестно место захоронения Гумилёва. Вероятно, причиной расстрела стали декларируемые Гумилёвым взгляды: монархизм и религия.
Астероид № 4556 назвали в честь Николая Гумилёва.