Николай Караченцов родился 27 октября 1944 года в Москве. Его отец Петр Яковлевич Караченцов трудился художником-графиком в журнале "Огонек", мать Янина Евгеньевна Брунак была автором и постановщиком спектаклей в музыкальных театрах, работала в балетном училище.
В 1963 году Николай поступил в Школу-студию МХАТ, руководителем курса был профессор Монюков. Уже тогда актерский талант Караченцова получил высокую оценку профессионалов. После окончания вуза с отличием артиста направили как одного из лучших выпускников в Московский театр имени Ленинского комсомола (сегодня "Ленком").
Он сыграл в спектаклях Эфроса "104 страницы про любовь", "Мой бедный Марат", "Снимается кино", "Прощай, оружие!". В 1973 году в театр пришел Марк Захаров. Он сразу обратил внимание на Караченцова и пригласил на главную роль в спектакле "Тиль". Большую известность ему также принесла роль главаря рейнджеров и Смерти в рок-опере композитора Алексея Рыбникова "Звезда и смерть Хоакина Мурьеты", поставленной Марком Захаровым.
Но больше всего зрителям запомнилась работа актера в рок-опере "Юнона и Авось", где он играл графа Резанова. Постановка шла на сцене театра больше 20 лет и всегда собирала полный зал. Среди других знаковых образов можно назвать роли в спектаклях "Золотой ключик", "Мольер", "Жестокие игры", "Диктатура совести", "Гамлет".
На телеэкранах Караченцов появился в 1967 году. Он снялся более чем в 100 фильмах. Наиболее заметными из них стали "Старший сын", "Собака на сене", "Белые росы", "Приключения Электроника", "Трест, который лопнул", "Батальоны просят огня", "Человек с бульвара Капуцинов", "Криминальный квартет", "Светлая личность", "Ловушка для одинокого мужчины", "Петербургские тайны", "Королева Марго", "Досье детектива Дубровского", "Тайны дворцовых переворотов".
С наступлением нового столетия жизнь артиста резко изменилась. С ним стали происходить несчастья. В ночь на 28 февраля 2005 года актер попал в серьезную аварию на Мичуринском проспекте в Москве. Караченцов ехал в Москву и очень торопился – узнал новость о смерти тещи, Надежды Степановны Поргиной.
В результате ДТП актер получил черепно-мозговую травму. Караченцов был срочно госпитализирован, в больнице ему сразу сделали операцию. Артист пролежал в коме 26 дней. Ему пришлось заново учиться ходить и говорить. Вернуться на сцену он смог только в 2007 году. В мае посетил гала-концерт "Звезды сошли с небес", где был презентован диск с песнями Караченцова.
В 2011 году актер прошел курс лечения в клинике Израиля, в 2013-м – в Китае. Осенью 2013-го Караченцов исполнил эпизодическую роль в фильме "Белые Росы. Возвращение". Съемки несколько осложнялись его проблемами с речью, потому роль была почти без слов.
Несчастья сыпались на актера, словно из рога изобилия. В феврале 2017-го он вновь попал в ДТП – на этот раз вместе с супругой. Караченцов получил сотрясение мозга и был срочно доставлен в больницу. В сентябре у артиста выявили неоперабельную опухоль мозга. Утром 26 октября 2018 года Николай Караченцов умер.