В 1913 году семья переехала в Киев, где Боголюбов-старший занял должность профессора богословия Университета Св. Владимира. В 1917 году Николай поступил в подготовительный класс первой Александровской классической киевской гимназии. Его детство прошло в годы гражданской войны, семья бедствовала, и образованием мальчика занимался отец.
Затем семья перебралась из Киева в село Великие Кручи на Полтавщине, где Боголюбов учился в семилетке. Заметив у сына талант и тягу к физико-математическим наукам, отец брал для него книги в университетской библиотеке. После завершения семилетки Николай уже самостоятельно занимался математикой и физикой.
К середине 1922 года его знания по математике и физике были сравнимы с полным университетским курсом.
В 1922 году семья Боголюбовых возвращается в Киев, где тринадцатилетний Николай начинает посещать семинар академика Д.А.Граве. Познакомившись с юным вундеркиндом, Граве заявил его отцу, что поступать в какой-либо вуз мальчику нет смысла, с ним нужно работать индивидуально. Через несколько месяцев Николай переходит к Н.М.Крылову на кафедру математической физики, где посещает семинар по инженерной математике. Здесь быстро развиваются его уникальные способности в области математики и механики. В 1925 году, когда Боголюбову было 16 лет, малый президиум Укрглавнауки принял решение: «Ввиду феноменальных способностей по математике, считать Н. Н. Боголюбова на положении аспиранта научно-исследовательской кафедры математики в Киеве». Его научным руководителем стал Н. М. Крылов.
В 1925 году аспирант Боголюбов пишет первую самостоятельную научную работу «О вычислении вынужденных колебаний, описываемых определенными нелинейными дифференциальными уравнениями». А уже в 1926 году он выполнил и защитил аспирантскую работу «О некоторых новых методах в вариационном исчислении». Таким образом в возрасте 17 лет Николай Боголюбов становится кандидатом математических наук и зачисляется на должность научного сотрудника в Академию наук Украины.
В апреле 1930 года Боголюбов прочитал на семинаре доклад «О применении прямых методов к некоторым задачам вариационного исчисления». После этого по представлению академиков союзной и украинской академий наук Н.М.Крылова и Д.А.Граве ему была присуждена ученая степень доктора математических наук без защиты диссертации («honoris causa»).
В 1930 году за работу по прямым методам вариационного исчисления Боголюбов был удостоен премии Академии наук Болоньи.
С 1934 года Боголюбов начинает работать в Киевском университете (с 1936 года — профессор, в 1936—1941 и 1944—1950 гг. — заведующий кафедрой математической физики).
В 1939 году по представлению академиков Д.А.Граве и Н.М.Крылова избирается членом-корреспондентом Академии наук Украины.
В 1946 году стал членом-корреспондентом АН СССР по отделению физико-математических наук
В 1950 году начал работать в Математическом институте имени В. А. Стеклова и Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова.
С 1950 по 1953 годы возглавлял в Арзамасе-16 математический отдел.
В 1953 году был избран академиком АН СССР.
В 1956 году Боголюбов возглавил Лабораторию теоретической физики в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ). Уже в течение ближайших двух-трех лет лаборатория превращается в один из крупнейших теоретических центров, притягивающих к себе внимание мировой научной общественности.
С 1965 по 1988 год являлся директором ОИЯИ. В значительной степени по его инициативе в институте родились новые направления: релятивистская ядерная физика, физика тяжелых ионов, физика ультрахолодных нейтронов, мезохимия и другие.
В 1963 году был избран академиком-секретарём Отделения математики АН СССР (занимал этот пост по 1988).
В 1966 году по инициативе Николая Боголюбова в Киеве был создан Институт теоретической физики, директором которого он был до 1973 года. Николай Николаевич сам выбирал место для постройки здания института, в итоге под строительство была отведена южная часть земель Феофании. К 1970 году институт был достроен и включен в число действующих научных организаций АН УССР.
Будучи директором ОИЯИ, в 1983—88 годах также возглавлял МИАН.
В 1953 году Боголюбов был избран заведующим кафедрой теоретической физики МГУ, профессором которой являлся с 1943 года. В 1953—1965 годах заведовал кафедрой статистической физики и механики МГУ. С 1966 по 1992 годы был организатором и заведующим кафедрой квантовой статистики и теории поля физического факультета МГУ.
Был советником президиума РАН, главным редактором журнала «ФЭЧАЯ», членом редакционной коллегии журнала «Теоретическая и математическая физика».
Много времени и внимания уделял общественной деятельности. Избирался депутатом Совета Союза Верховного Совета СССР 7—11 созывов (1966—1984) от Московской области, был участником Пагуошского движения учёных за мир.
Скончался Николай Боголюбов в Москве 13 февраля 1992 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище.
Вместе с Н.М.Крыловым он создал киевскую школу нелинейной механики, сыгравшую выдающуюся роль в дальнейшем развитии математики и механики.
Труды Боголюбов принадлежат к различным областям математики, математической физики, нелинейной механики, статистической физики и кинетики, теории сверхпроводимости, квантовой электродинамики, квантовой теории поля, теории элементарных частиц. В каждой из этих областей результаты, полученные ученым, являются фундаментальными. Его доклады и лекции на многочисленных международных конгрессах, конференциях, симпозиумах всегда были яркими событиями в научной жизни.
Боголюбов был настолько универсален, что в научных кругах ходила легенда о вопросе, поставленном выдающимся ученым в области кибернетики Н.Винером: «А не существует ли несколько Боголюбовых, каждый из которых наибольший специалист в своей области?».
За свои выдающиеся труды Николай Боголюбов был дважды удостоен звания Героя Социалистического Труда (1969, 1979), награжден шестью орденами Ленина (1953, 1959, 1967, 1969, 1975, 1979), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1948, 1954) и «Знак Почёта» (1944, 1944), а также орденом Октябрьской Революции (1984).
Боголюбов становился лауреатом всех крупнейших советских премий - Сталинской (1947, 1953), Ленинской (1958) и Государственной премии СССР (1984).
«Вся совокупность его знаний была единым целым, и основу его философии составляла его глубокая религиозность (он говорил, что нерелигиозных физиков можно пересчитать на пальцах). Он был сыном православной церкви и всегда, когда ему позволяло время и здоровье, он ходил к вечерне и к обедне в ближайшую церковь», - писал о нем брат А. Н. Боголюбов.
В середине 1989 года при поддержке Боголюбова верующим Дубны был передан храм Похвалы Пресвятой Богородицы, находившийся в собственности ОИЯИ.
«Совокупность всех достижений, вместе взятых, поражает воображение, говорит о том, что мы были свидетелями научного творчества гениальной личности ХХ века. В этот период, да и сегодня, не было (и нет) ученого в мире, равного Боголюбову, ни по масштабам выполненных работ, ни по разносторонности рассмотренных проблем, ни по глубине их математического описания и обоснования, ни по тому огромному влиянию на развитие теоретической и математической физики во всем мире, которое связано с именем Боголюбова», - из статьи «Н. Н. Боголюбов: Жизнь и творчество в дубненский период (1956-1992 гг.)».
«Николай Николаевич творил почти в то же время, что и Лев Давидович Ландау, мой учитель и близкий друг, и следует сказать, что отношения между ними не всегда были безоблачными. Очень сильные фигуры, но фигуры разного склада, они обладали колоссальным творческим потенциалом, но Ландау был только кабинетным ученым, а Боголюбов — еще и крупным общественным деятелем, занимавшим ряд важных постов и бывшим очень влиятельным человеком в высших правительственных инстанциях. У Николая Николаевича и Льва Давидовича было, естественно, свое окружение. Люди из окружения Боголюбова стремились занять командные высоты в области физики в СССР, и это им часто удавалось; люди из окружения Льва Давидовича довольствовались меньшим, стремясь, например, монополизировать журнал ЖЭТФ. Но эти окружения не всегда вели себя достойно и благородно. Часто в порыве верноподданических чувств люди из этих окружений интриговали и всеми силами старались их поссорить», - А. И. Ахиезер. Воспоминания о Николае Николаевиче Боголюбове.
Сетевое издание «Город.рф» предоставляет возможность платной публикации статей, новостей, постов на сайтах «Город-Кимры.ру» и «Город-Дубна.рф».
Платная публикация дает расширенные рекламные возможности, лучший охват аудитории, помощь сотрудников редакции в оформлении ваших материалов и включает следующие услуги: