Родился 26 февраля 1918 года в станице Аксайская (ныне город Аксай, Ростовская область). В 1934 году окончил 7 классов школы в родной станице, в 1935 году - школу ФЗУ в Ростове-на-Дону. В 1935-1938 гг. работал слесарем-инструментальщиком на Ростовском заводе эмалированной посуды. В 1938 году окончил Ростовский аэроклуб. С 5 декабря 1938 года в рядах Красной Армии, призван Ростовским ГВК (город Ростов-на-Дону). В декабре 1940 года окончил Сталинградское военное авиационное училище лётчиков. Служил в 162-м ИАП (Западный особый военный округ). Летал на И-16.

С 22 июня 1941 года на фронтах Великой Отечественной войны в должности лётчика 162-го ИАП (Западный фронт), боевые вылеты не совершал. В июле - сентябре 1941 года проходил переподготовку на новую технику в 13-м ЗИАП (город Кузнецк, Пензенская область).

С ноября 1941 по июль 1942 гг. - командир звена 423-го ИАП ПВО. Участвовал в воздушном прикрытии важных стратегических объектов Горьковского и Воронежско-Борисоглебского районов ПВО. С июля по октябрь 1942 года - командир звена 487-го ИАП (101-я ИАД, Воронежско-Борисоглебский район ПВО). Летал на МиГ-3, участвовал в оборонительных боях на Воронежском направлении. В середине октября 1942 года был направлен на Курсы усовершенствования штурманов эскадрилий при 3-й запасной авиационной бригаде (город Саратов). С января 1943 по апрель 1945 гг. - заместитель командира и командир эскадрильи, штурман 27-го ИАП (9 октября 1943 года преобразован в 129-й Гвардейский ИАП), где летал на Як-1.

К 11 июля 1943 года заместитель командира эскадрильи 27-го истребительного авиационного полка (205-я истребительная авиационная дивизия, 2-я Воздушная армия, Воронежский фронт) старший лейтенант Н. Д. Гулаев выполнил 95 боевых вылетов, в воздушных боях сбил лично 13 и 5 в группе самолётов противника (по документам полка и дивизии - 15 лично и 2 в группе). Указом Президиума Верховного Совета СССР от 28 сентября 1943 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 1497).

В середине июля 1943 года полк был выведен в тыл на переучивание и 14 августа 1943 года Н. Д. Гулаев совершил свой первый полёт уже на американской "Аэрокобре".

К 2 февраля 1944 года командир эскадрильи 129-го Гвардейского истребительного авиационного полка (205-я истребительная авиационная дивизия, 7-й истребительный авиационный корпус, 5-я Воздушная армия, 2-й Украинский фронт) Гвардии капитан Н. Д. Гулаев совершил 125 боевых вылетов, провёл 42 воздушных боя, в которых сбил лично 44 и в группе 5 самолётов противника (по документам полка и дивизии) и был представлен к награждению второй медалью "Золотая Звезда".

31 мая 1944 года в районе города Яссы (Румыния) в воздушном бою был ранен осколками разорвавшегося в кабине снаряда в правую руку. Несмотря на это, довёл истребитель до аэродрома и зарулил на стоянку, после чего потерял сознание от потери крови. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 июля 1944 года был награждён второй медалью "Золотая Звезда".

В сентябре 1944 года был назначен штурманом 129-го Гвардейского ИАП, а весной 1945 года отозван с фронта и направлен на учёбу в Военно-Воздушную Академию.

Всего за годы войны Гвардии майор Н. Д. Гулаев произвёл 250 боевых вылетов, провёл 49 воздушных боёв, сбил лично 55 (2 из них - тараном) и в составе группы 5 самолётов противника. Воевал на Воронежском, Степном, 2-м Украинском и 1-м Украинском фронтах. Участвовал в Курской битве, боях за Днепр, Кировоградской, Корсунь-Шевченковской, Уманско-Ботошанской, Львовско-Сандомирской и Сандомирско-Силезской операциях.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. В 1950 году окончил Военно-Воздушную академию (в Монино). С августа 1950 года - командир истребительного авиационного полка Высших офицерских лётно-тактических курсов (город Таганрог, Ростовская область). Летал на Ла-11.

С октября 1951 года - старший лётчик-инспектор по боевой подготовке Инспекции Войск воздушной обороны приграничной линии. С июня по декабрь 1952 года - старший лётчик-инспектор по технике пилотирования Главного руководства по организации воздушной обороны в странах народной демократии. В 1952-1955 гг. - старший лётчик-инспектор отдела боевой подготовки Истребительной авиации ПВО страны. С феврале 1955 по сентябрь 1958 гг. - командир 133-й истребительной авиационной дивизии ПВО (Московский округ ПВО, город Ярославль). Летал на реактивных истребителях МиГ-15 и МиГ-17Ф.

В 1960 году окончил Военную академию Генерального штаба. С мая 1960 по декабрь 1963 гг. - командир 15-й дивизии ПВО (в Московском округе ПВО; город Елец). С декабря 1963 по ноябрь 1966 гг. - командир 2-го корпуса ПВО (в Московском округе ПВО; город Ржев). С ноября 1966 года - 1-й заместитель командующего, а с сентября 1968 по ноябрь 1974 гг. - командующий 10-й Отдельной армией ПВО (штаб - в городе Архангельске).

С ноября 1974 по июль 1976 гг. - заместитель главнокомандующего Войсками ПВО страны по боевой подготовке, с июля 1976 по ноябрь 1979 гг. - помощник командующего войсками Московского округа ПВО по вооружению. С ноября 1979 года генерал-полковник авиации Н. Д. Гулаев - в запасе. Жил в Москве. Умер 27 сентября 1985 года. Похоронен на Кунцевском кладбище (участок 9).

Бронзовый бюст Н. Д. Гулаева установлен в городе Аксае (Ростовская область). В Москве, Архангельске и Ярославле (на домах, в которых он жил) установлены мемориальные доски. Его именем названы улица и гимназия № 3 в Аксае, а также улица и детский оздоровительный лагерь в городе Анапе (Краснодарский край).

Награждён орденами: Ленина (28.09.1943, 08.10.1943), Октябрьской Революции (04.03.1975), Красного Знамени (15.05.1943, 21.01.1944, 29.04.1957, 23.02.1971), Отечественной войны 1-й степени (22.10.1944, 11.03.1985), Красной Звезды (22.02.1955, 26.10.1955), золотой Крест Заслуги (06.10.1973, Польша), Тудора Владимиреску 2-й степени (01.10.1974, Румыния), "За заслуги перед Отечеством" 2-й степени (08.05.1975, ГДР); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (20.06.1949).

Список известных воздушных побед Н. Д. Гулаева:

Д а т а	Противник	Место падения самолёта или проведения воздушного боя	Свой самолёт
03.08.1942	1  Хе-111	Новохоперск	МиГ-3
24.08.1942	1  Ю-88	Коротояк
14.05.1943	2  Ю-87  (1 сбит тараном)	Гостищево	Як-1
22.05.1943	1  Ю-88	аэродром Грязное
	1  Ме-109
08.06.1943	1  Ме-109	Покровка
25.06.1943	1  Ме-109	Хотмыжск
05.07.1943	1  Ю-87	Верхопенье
	1  Ме-109	Прохоровка
	1  Ю-87	Коровино
	1  Ме-109	Драгунское
06.07.1943	1  ФВ-190	западнее Верхопенье
07.07.1943	1  Ю-87	Беленихино
	1  Хш-126  (в группе 1/3)	южнее Беленихино
	1  ФВ-189  (в группе 1/3)	северо-западнее Гостищево
08.07.1943	1  Ме-109	южнее Беленихино
12.07.1943	2  Ю-87  (1 сбит тараном)	Прохоровка
	1  Ме-109
21.10.1943	1  Ю-87	Пятихатка	"Аэрокобра"
24.10.1943	1  Ю-87	Саевка
	1  Ме-109
26.10.1943	1  Ю-88	Кривой Рог
28.10.1943	2  Ме-109	Черняховка - Чечеливка
29.10.1943	1  Ме-109	Новая Прага - Верблюжка
29.11.1943	1  Хе-111	Ефимовка
11.12.1943	1  Ю-88	восточнее Червоный Яр
15.12.1943	1  Ме-109	севернее Бесспорная
	1  ФВ-189  (в группе 1/3)	севернее Калиновка
	1  Ме-109	Покровское
17.12.1943	1  Ю-87	Покровская - Клинцы - Рыбчина
	1  ФВ-190
08.01.1944	1  Ю-87	севернее Марьевка
	1  ФВ-190	Марьевка
02.02.1944	1  Ме-109	Коротино
09.02.1944	1  Ю-52  (в паре)	юго-западнее Косунь-Шевченковский
26.02.1944	1  ФВ-189	Компанеевка
12.04.1944	1  ПЗЛ-24	западнее Синешты
16.04.1944	1  ПЗЛ-24	северо-восточнее Петрикань
18.04.1944	1  Ме-109  (в паре)	станция Бульбока
	1  Ю-87	южнее Балабанешти
	1  Ю-87	Балабанешти
25.04.1944	4  ФВ-190	Будешты
29.04.1944	1  ФВ-190	северо-западнее Яссы
03.05.1944	1  Хе-111	Валя Ойлор
	1  Ме-109	Мовилени
07.05.1944	1  Хе-111	Дулчешти
30.05.1944	1  Хш-126	Тедеруш
	1  Ю-88	Вултуру
	2  Ме-109	Скулени
	1  Ю-87
10.08.1944	1  Ме-109	юго-западнее Опатув
11.08.1944	1  ФВ-190	южнее Бжезина
12.08.1944	1  ФВ-190	западнее Сташув
Всего сбитых самолётов - 55 + 5;  боевых вылетов - 250;  воздушных боёв - 49.

Из материалов прессы военных лет:

"Герой Советского Союза гвардии старший лейтенант Николай Гулаев за время войны сбил 50 вражеских самолётов. Недавно Николай Гулаев награждён второй медалью "Золотая Звезда". На нашем снимке: боевые товарищи поздравляют дважды Героя Советского Союза Николая Дмитриевича Гулаева с высокой наградой страны". (Фото из журнала "Огонёк", № 27 за 1944 г.)

Из фотоматериалов разных лет: