По окончании школы Николай Трофимов поступил в Театральный институт имени Островского в Ленинграде, педагогом начинающего актёра стал Борис Вульфович Зон. Когда выпускные экзамены остались позади, началась война. В годы Великой Отечественной Трофимов служил в Военно-Морском Флоте в Центральном ансамбле ВМФ Дунаевского, а с 1944 года стал актёром Таллинского театра. После демобилизации Николай Трофимов устроился работать в театр комедии у Н. Акимова, прослужил здесь в течение 17 лет. Бесконечную любовь зрителей принесли ему спектакли «Путешествие Перишона», «Вишнёвый сад», «Ревизор».
В начале 60-х годов актёр перешёл в труппу БДТ к Евгению Товстоногову. На сцене Большого Драматического театра Трофимов блистательно исполнял как главные, так и второстепенные роли в таких постановках, как «Дядя Ваня», «Пиквикский клуб», «Мещане», «Идиот», «Три сестры», «Смерть Тарелкина», «Ханум».
В большом кино Николай Трофимов стал сниматься ещё в 40-е годы («Моя любовь», «Укротительница тигров», «Таланты и поклонники»). Далее последовала работа в киноэпопее «Война и мир», которая имела ошеломительный успех. Первая по-настоящему серьёзная роль актёра была высоко оценена критиками и зрителями, предложения о съёмках посыпались как из рога изобилия. Как правило, Николаю Трофимову предлагали роли комедийного плана. Фильмы с ним имели всегда небывалый успех, за всю кинокарьеру он сыграл более чем в 70 кинолентах. В число картин с участием актёра входят такие, как «Африканыч», «Бедная Маша», «Степь», «Отцы и дети», «Невеста из Парижа», «Принцесса цирка».
Николай Трофимов скончался 7 ноября 2005 года.
