Как и все Романовы, он получил военное образование, но уже в юности серьезно
увлекся энтомологией. В 18 лет он стал членом французского энтомологического
общества. Заслуженную славу великому князю принесли труды по истории: "Император
Александр I. Опыт исторического исследования", "Русские портреты XVIII
и XIX столетий" и другие.
Он был председателем Императорского Русского географического общества,
председателем Императорского Русского исторического общества, доктором философии
Берлинского университета и доктором русской истории Московского университета.
Только перечень званий и должностей говорит об учености Великого князя.
Все свободное время он проводил в архивах Санкт-Петербурга и Парижа, живя
в скромном отеле "Вандом". Была, правда, у Великого князя одна слабость,
— он был страстным игроком в рулетку и ежегодно посещал Монте-Карло, чтобы попытать
счастья. Уже по дорога в Монако он полностью погружался в раздумья о предстоящей
игре, и прервать ход его мыслей и подсчетов было невозможно.
В личной же жизни князь оказался несчастлив. С юности был влюблен в свою
двоюродную сестру, но православная церковь не допускала брака между двоюродными
братьями и сестрами. Сохраняя верность своей единственной возлюбленной, князь
предпочел одиночество.
Николай Михайлович был старшим сыном Великого князя Михаила Николаевича,
вторым по старшинству был Михаил Михайлович. В 1891 г. он женился на внучке
поэта А. С. Пушкина.