Н. И. Камов родился 1 (14) сентября 1902 года в городе Иркутске в семье учителя. Ещё учеником коммерческого училища он стал интересоваться авиацией и часто посещал демонстрационные полеты известных в то время пилотов. Приехал в Томск и поступил в Томский технологический институт, когда ему не было ещё и 16 лет. С 1918 по 1923годы он учился на мехфаке и сидел за одной партой с известным в то время русским лётчиком, Героем Франции, отличившимся в битве за Верден, Х. Н. Славороссовым. Вероятно, Славороссов и заразил Камова любовью к авиации и авиастроению. В 20 лет Камов с отличием окончил ТТИ, войдя в историю вуза как самый молодой студент, выпускник и инженер.
В 1929 году вместе с Николаем Скржинским, Камов создал первый советский автожир Каскр-1 «Красный инженер». В 1935 году под руководством Камова был создан боевой автожир А-7, использовавшийся во время Великой Отечественной войны.
В 1940 году Камов стал главным конструктором КБ по вертолётостроению. Именно Камов придумал само слово «вертолёт».
Под руководством Камова были созданы вертолёты Ка-8 (1948), Ка-10 (1953), Ка-15 (1956), Ка-18 (1960), Ка-25 (1968), Ка-26 (1967), винтокрыл Ка-22 (1964), аэросани Север-2 и Ка-30, глиссер.
Н. И. Камов умер 24 ноября 1973 года.
Похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (участок № 7).
Мемориальная доска на доме: Москва, 1-я Тверская-Ямская улица 13.
Камов Н. И. на купоне марочного листа Почты России.