Родился в 1909 году в городе Малая Вишера Новгородской губернии (по другим данным на территории современного Маловишерского района Новгородской области). Учился в школе посёлка Гряды.
Проходил обучение в Борисоглебском летном училище, окончив которое получил направление на Гатчинский аэродром. Был первым в СССР парашютистом, выполнившим затяжной прыжок с парашютом (22 мая 1932 года). В 1934 году был одним из первых 14 человек, получивших звание «Мастер парашютного спорта СССР». В следующем, 1935, году был награжден орденом Ленина за выдающиеся спортивные достижения; на этот момент у Евдокимова было выполнено 76 прыжков с затяжным раскрытием, а также дважды установлен мировой рекорд свободного падения с высоты 6,9 и 8,1 километров. Принимал активное участие в изучении длительного падения человека в воздухе, является автором стиля свободного падения «ласточка» (также известного как "ласточка Евдокимова"). Работал инструктором парашютного дела.
Занимался общественной деятельностью; в 1936 году был делегатом X съезда ВЛКСМ. Написал книгу «Записки парашютиста».
Николай Евдокимов погиб в авиационной катастрофе при испытаниях нового самолета в 1938 году. Похоронен на Новом кладбище в Гатчине.