Родился 2 марта 1922 года в деревне Мыльцево (ныне Тутаевский район Ярославской области). 21 ноября 1939 года добровольно вступил в ряды Красной Армии, призван Тутаевским РВК. Окончил Серпуховскую объединённую военную авиационную школу пилотов и техников. Служил в строевых частях ВВС.

С 20 августа 1944 года лейтенант Н. В. Смирнов в действующей армии. Воевал в составе 192-го ИАП (279-я ИАД). Летал на Ла-5 и Ла-7.

К 9 мая 1945 года командир звена 192-го истребительного авиационного полка (279-я истребительная авиационная дивизия, 3-й Гвардейский штурмовой авиационный корпус, 5-я Воздушная армия, 2-й Украинский фронт) старший лейтенант Н. В. Смирнов совершил 98 боевых вылетов, в 20 воздушных боях сбил лично 10 и в составе пары 2 самолёта противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. С 17 января 1958 года майор Н. В. Смирнов - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (13.11.1944, 18.01.1945), Отечественной войны 1-й степени (25.05.1945), Красной Звезды (30.12.1956); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (15.11.1950).