Николай Тимошенко родился 27 апреля 1958 года в многодетной семьи на Житомирщине.
В 1976 году поступил в Житомирский сельскохозяйственный институт, по окончании которого получил специальность ученый-агроном.
В 1999 году окончил Государственную агроэкологические академию по специальности экономист-бухгалтер.
Работал на Житомирщине главным агрономом колхоза-миллионера имени Тельмана в селе Пищаниця и первым секретарем Овручского райкома комсомола.
В 1984-1986 годах Председатель правления колхоза-миллионера "Украина" на Житомирщине.
В ноябре 1986 года избран первым секретарем Житомирского обкома комсомола. Полтора десятка лет возглавлял крупнейшие в Украине учебные заведения по подготовке специалистов для сельского хозяйства - ПТУ 15 и Житомирский агротехнический колледж.
Народный депутат Украины шестого созыва. Председатель подкомитета по вопросам реформирования агропромышленного комплекса, развития науки и образования Комитета Верховной Рады Украины по вопросам аграрной политики и земельных отношений.
Член межпарламентской комиссии по сотрудничеству Верховной Рады Украины и Национального Собрания Республики Беларусь. Член Исполнительного комитета национальной группы в Межпарламентском Союзе.
31 июля 2008 в соответствии с постановлением Кабинета Министров Украины Николай Михайлович Тимошенко назначен Председателем Государственного комитета лесного хозяйства Украины.
12 мая 2010 года назначен начальником Житомирской таможни.
Женат. Жена - Светлана, врач Житомирской клинической областной больницы. Воспитывает сына Михаила и дочь Лилию.
Кандидат экономических наук.
Член Коммунистической партии Украины.