По окончании начинает работать в Московском театре имени Ленинского комсомола. Удачно сыгранные в Ленкоме спектакли («Звезда и смерть Хоакина Мурьеты», «Чешское фото» и другие) сделали Николая Караченцова знаменитым. Популярность укрепилась с появлением на сцене рок-оперы «Юнона и Авось», где Николай, благодаря своему музыкальному дару, блестяще исполнил роль графа Резанова.
Кинокарьера Караченцова стартовала в 1967-м с роли в фильме «Штрихи к портрету». Потом были роли в фильмах «…И снова май!», «Красная площадь», «Моя судьба» и «Одиножды один». Но в 1975 году выходит драма Виталия Мельникова «Старший сын», где Николай Караченцов играет вместе с такими знаменитыми актёрами, как Евгений Леонов и Михаил Боярский. Образ студента Бусыгина делает молодого артиста известным, и с тех пор новые и интересные роли сами плывут в его руки. Николай одинаково хорошо справлялся как с серьёзными драматическими ролями, так и с ролями в детских и музыкальных фильмах. Зрители полюбили Караченцова за роли в таких знаменитых лентах, как «Приключения Электроника», «12 стульев», «Собака на сене», «Следствие ведут знатоки», «Приключения Шерлока Холмса и доктора Ватсона», «Белые росы» и прочие. Все эти фильмы до сих пор многие любят и с удовольствием пересматривают.
В 2005 году жизнь Николая Караченцова изменилась навсегда. В ночь на 28 февраля актёр попал в аварию на своём автомобиле Volkswagen Passat. В результате серьёзной черепно-мозговой травмы Караченцов провёл в коме 26 дней. К сожалению, ему не удалось полностью выздороветь, в частности, у артиста не восстановилась речь. Только к весне 2007 года Караченцов показался публике на презентации своего диска.
