Родился в 1920 году в селе Буто (Акташский район Татарстана). С августа 1940 года в рядах Красной Армии, призван Акташским РВК (Татарская АССР). Окончил военную авиационную школу лётчиков.

С 10 декабря 1941 года сержант Н. А. Степанов в действующей армии. По 10 марта 1942 года воевал в должности пилота 663-го НБАП (ВВС 3-й Ударной армии), с мая 1942 года - в 882-м ОСАП (ВВС 22-й Армии). На Северо-Западном и Калининском фронтах совершил около 190 боевых вылетов на У-2. С ноября 1942 года - старший лётчик 157-го ИАП. Сражался на Центральном, Белорусском и 1-м Белорусском фронтах. Летал на Як-7, Як-9, Як-1 и Як-3.

27 сентября 1944 года заместитель командира эскадрильи 157-го истребительного авиационного полка (234-я истребительная авиационная дивизия, 6-й истребительный авиационный корпус, 16-я Воздушная армия, 1-й Белорусский фронт) старший лейтенант Н. А. Степанов выполняя задание по разведке войск противника в районе населённого пункта Дембе (севернее реки Западный Буг) был сбит огнём зенитной артиллерии противника и погиб. Всего совершил около 400 боевых вылетов (включая вылеты на У-2), провёл около 60 воздушных боёв и сбил лично 13 самолётов противника.

Награждён орденами: Красного Знамени (22.06.1942, 18.03.1944, 06.07.1944), Отечественной войны 1-й степени (09.07.1943).