Николай Иванович Тихонов родился в 1914 году на хуторе Оскочное Белгородского района Белгородской области. Окончил школу семилетку и сначала работал в колхозе, а затем мастером по обжигу кирпича в городе Бикин Хабаровского края. В 1936 году призван на действительную военную службу. В годы Великой Отечественной войны сражался на Воронежском и 1-м Украинском фронтах, был стрелком, командиром роты, батальона. Дважды ранен и дважды контужен.
7 октября 1943 года старший лейтенант Тихонов в числе первых форсировал Днепр и занял окраину села Лютеж Киевской области. За последующие двое суток батальон отразил 15 контратак противника, нанес ему значительный урон в живой силе и технике и удержал рубеж до подхода основных сил.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 октября 1943 года командиру батальона 836-го стрелкового полка, 240 дивизии, 38-й армии, старшему лейтенанту Тихонову Николаю Ивановичу присвоено звание Героя Советского Союза.
В 1946 году Николай Иванович Тихонов демобилизован. Жил и работал в г. Белгороде.