Родился 13 (26) декабря 1916 года в городе Петрограде (ныне Санкт-Петербург). В 1931 году окончил 7 классов средней школы, в 1933 году - школу фабрично-заводского ученичества. Работал токарем по металлу на заводе № 4 в Ленинграде (производство взрывателей). С 18 сентября 1935 года в рядах Красной Армии (призван по специальному набору). В 1937 году окончил Ленинградскую военную школу авиационных техников. До апреля 1940 года служил в частях ВВС Ленинградского военного округа. Участник Советско-Финляндской войны с 30 ноября 1939 по 12 марта 1940 гг. в должности техника звена 68-го ИАП (ВВС 7-й Армии, с 27.12.1939 года - ВВС 13-й Армии; Северо-Западный фронт). В мае 1941 года окончил Качинскую военную авиационную школу лётчиков.

С 22 июня 1941 года лейтенант Н. Ф. Кузнецов в боях Великой Отечественной войны. Боевую деятельность начал в составе 191-го ИАП (лётчик, командир звена и заместитель командира эскадрильи), летал на И-16 и "Харрикейне". Сражался на Северном, Ленинградском, Калининском, Западном и Юго-Западном фронтах.

С октября 1942 года воевал в 436-м ИАП (18 марта 1943 года преобразован в 67-й Гвардейский ИАП), летал на "Киттихауке" и "Аэрокобре". Прошёл путь от заместителя командира эскадрильи до заместителя командира полка. Сражался на Северо-Западном, Центральном и 1-м Белорусском фронтах.

К 7 января 1943 года заместитель командира эскадрильи 436-го истребительного авиационного полка (239-я истребительная авиационная дивизия, 6-я Воздушная армия, Северо-Западный фронт) старший лейтенант Н. Ф. Кузнецов совершил 213 боевых вылетов, в воздушных боях сбил лично 15 и в составе группы 12 самолётов противника (в наградном листе говорится о 17 личных и 12 групповых победах). За эти подвиги был представлен к высшей награде страны.

6 января 1943 года подбит в воздушном бою, тяжело ранен в грудь, совершил вынужденную посадку в лесу на своей территории. До марта 1943 года лечился в госпитале. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 мая 1943 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 966).

К 9 мая 1945 года заместитель командира по воздушно-стрелковой службе, он же инспектор-лётчик по технике пилотирования 67-го Гвардейского истребительного авиационного полка (273-я истребительная авиационная дивизия, 6-й истребительный авиационный корпус, 16-я Воздушная армия, 1-й Белорусский фронт) Гвардии майор Н. Ф. Кузнецов совершил 252 боевых вылета, провёл 99 воздушных боёв, в которых сбил лично 21 и в составе группы 12 самолётов противника (в последнем наградном листе говорится о 24 личных и 12 групповых победах). Участник Парада Победы 24 июня 1945 года в Москве на Красной площади.

После окончания войны продолжал службу в ВВС (Центральная группа войск; Австрия). В 1949 году окончил Военную академию имени М. В. Фрунзе. С декабря 1949 года - командир 16-го истребительного авиационного полка ПВО (в Московском районе ПВО; город Рязань).

Участник войны в Корее с января по июль 1952 года в должности командира 16-го ИАП (97-я ИАД, 64-й ИАК). Летал на МиГ-15бис. Совершил 27 боевых вылетов, воздушных побед не имел. Вернувшись в Советский Союз, командовал авиационной дивизией.

В 1952-1954 гг. - лётчик-инспектор Управления боевой подготовки ВВС. В 1956 году окончил Высшую военную академию (Военную академию Генерального штаба). С октября 1956 года - начальник Грозненского военного авиационного училища лётчиков. С августа 1957 года - начальник Черниговского военного авиационного училища лётчиков. С ноября 1963 года - начальник Центра подготовки космонавтов. С 1972 года - советник главного конструктора НПО "Энергия" по военно-космическим программам. С 10 июня 1978 года генерал-майор авиации Н. Ф. Кузнецов - в запасе. Жил в Звёздном городке (Щёлковский район Московской области). Написал книги воспоминаний о войне: "Фронт над землёй" (Москва, 1970 год) и "Годы испытаний" (Ленинград, 1987 год). Умер 5 марта 2000 года. Похоронен на Преображенском кладбище в Москве. В Звёздном городке на доме, в котором он жил, установлена мемориальная доска.

Награждён орденами: Ленина (29.10.1941, 01.05.1943), Красного Знамени (10.02.1942, 06.08.1944, 16.06.1945, 30.12.1956), Александра Невского (29.03.1945), Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985), Красной Звезды (07.04.1940, 03.12.1941, 17.05.1951), медалями, в том числе "За боевые заслуги" (06.11.1945).

Список известных воздушных побед Н. Ф. Кузнецова:

Д а т а	Противник	Место падения самолёта или проведения воздушного боя	Свой самолёт
26.08.1941	1  Ме-110  (в паре)	район Ленинграда	И-16
27.08.1941	1  Ю-87	Тосно
	1  Ме-109  (в паре)	станция Шапки
29.08.1941	1  Ю-87	Мга - Погорелушка
	4  Ю-87  (в группе 4/7)
02.09.1941	1  До-215  (в группе 1/6)	Мга
06.09.1941	1  Ю-88  (в паре)	"подожгли"
11.09.1941	2  Ю-87	Николаевское
12.09.1941	1  Хш-126	аэродром Сиверская
16.09.1941	1  Ме-109	северо-западнее Красный Бор
19.09.1941	1  Ме-109  (в паре)	район Ленинграда
21.09.1941	1  Ю-87	Горелово
22.09.1941	1  ФВ-200  (в паре)	Кронштадт
24.09.1941	1  Ю-88  (в группе 1/3)	южная окраина Шлиссельбург
27.09.1941	1  Ме-109	Шлиссельбург
27.06.1942	1  Ме-110	Волоконовка	"Харрикейн"
	1  Ме-109	Ленцово
28.06.1942	1  Ме-109	Богдановка
01.07.1942	1  Ме-109	Волоконовка
06.12.1942	1  ФВ-189	Пола	"Киттихаук"
30.12.1942	1  Ме-109	южнее Соснино
06.01.1943	1  Ме-109  (в группе 1/6)	Ольховец
	1  Ме-109	Кузьминское
11.07.1944	1  ФВ-190	восточнее Безводна - Кошелево	"Аэрокобра"
16.07.1944	1  ФВ-190	Шерешув
12.09.1944	1  ФВ-190	Белоленка - Терхомин
15.10.1944	1  Ме-109	южнее Дзебанице
27.03.1945	1  ФВ-190	западнее Хоэн
19.04.1945	1  ФВ-190	Даненберг
Всего сбитых самолётов - 21 + 12;  боевых вылетов - 252;  воздушных боёв - 99.

Из фотоматериалов разных лет:

Из материалов прессы военных лет: