Родился 27 октября 1944 года. Отец – Петр Яковлевич Караченцов (1907–1998), художник-график, много лет проработал в журнале «Огонек». Мать – Янина Евгеньевна Брунак (1913–1998), балетмейстер-постановщик, участвовала в постановке спектаклей в Большом театре, Казанском музыкальном театре, Музыкальном театре Улан-Батора в Монголии.
В детстве много времени проводил с мамой в театре и даже собирался стать балетным танцовщиком, но родители предпочли отдать сына в спортивную школу.
В старших классах вместе с другом вошел в созданную при Центральном детском театре группу «Актив», участники которой должны были дежурить в здании театра и следить за порядком. Благодаря появившейся возможности, пересмотрел весь репертуар ЦДТ и прослушал курс лекций в Клубе искусств при театре. Когда при ЦДТ открылась студия самодеятельности для школьников, записался в нее, играл роль в спектакле «Фигаро». Руководители студии Геннадий Печников и Валерия Миньковская стали его первыми учителями актерского мастерства.
В 1963 году поступил в Школу-студию МХАТ (курс В.К. Монюкова), которую окончил с отличием в 1967 году. Его роли в студенческих спектаклях «Метелица» и «Иван Васильевич» получили высокую профессиональную оценку.
В год окончания Школы-студии в Театре имени Ленинского комсомола, в связи с уходом с поста главного режиссера Анатолия Эфроса, сложилась катастрофическая ситуация недобора актерского состава, и Караченцов в числе десяти лучших студентов был распределен в этот театр. Среди первых работ – спектакли «104 страницы про любовь», «Мой бедный Марат», «Снимается кино», «Страх и отчаяние в третьей империи», «Прощай, оружие!».
Приход в театр в 1973 году Марка Захарова многое изменил в творческой судьбе Караченцова. После успешной роли в «Автограде–21» Захаров пригласил актера на главную роль в своем следующем спектакле – «Тиль», ставшем вехой в культурной жизни Москвы. Еще большим успехом пользовалась постановка «Звезда и смерть Хоакина Мурьеты», в которой Караченцов сыграл две роли - главаря рейнджеров и Смерть. Стал одним из ведущих актеров труппы, сыграв десятки ролей в постановках самых различных жанров - «Гамлет», «Жестокие игры», «Оптимистическая трагедия», «Диктатура совести», «Школа для эмигрантов», «Чешское фото», «Шут Балакирев» и других. Самой же известной театральной работой Караченцова является роль графа Резанова в рок-опере «Юнона» и «Авось» - спектакле, ставшем визитной карточкой «Ленкома».
Дебютировал в кино в 1968 году в фильме «…И снова май!». Активно начал сниматься только после триумфального успеха спектакля «Тиль». Первой работой, принесшей известность, стала главная роль в картине «Старший сын» (1975).
Начиная со второй половины 1970-х годов, становится одним из наиболее снимаемых актеров, которому с равным успехом удаются роли и героев-любовников, и психологически сложные характеры. К тому же, режиссеры любили с ним работать, так как все сложные трюки он всегда исполнял сам. Среди фильмов с его участием этого периода – «Длинное, длинное дело», «Собака на сене», «Солдаты свободы», «Короли и капуста», «Ярославна, королева Франции», «Шерлок Холмс и доктор Ватсон» (серия «Кровавая надпись»), «Приключения Электроника» и другие.
В 1980-е годы снялся в картинах «Благочестивая Марта», «Дамы приглашают кавалеров», «Остров сокровищ», «Трест, который лопнул», «Дом, который построил Свифт», «Белые росы», «Долгая дорога к себе», «Батальоны просят огня», «Моонзунд», «Человек с бульвара Капуцинов», «Дежа вю», «Криминальный квартет» и других.
В отличие от очень многих артистов, остался востребованными и в 1990-е годы, снявшись в фильмах и сериалах «Ловушка для одинокого мужчины», «Подземелье ведьм», «Дура», «Чокнутые», «Удачи Вам, господа», «Тихий Дон», «Петербургские тайны», «Королева Марго», «Цирк сгорел, и клоуны разбежались», «Д.Д.Д. Досье детектива Дубровского» и других.
Среди фильмов с его участием, снятых уже в новом веке – «Тайны дворцовых переворотов» (фильм «Завещание императора»), «На углу, у Патриарших 2», «Саломея», «Тартарен из Тараскона», «Фото», «Тайна Волчьей пасти». Последней работой стала главная роль в сериале «Счастье ты мое». Всего сыграл более 100 ролей в картинах самых разных жанров.
Также работал на дублировании зарубежных фильмов, озвучивал на русском языке роли французского актера Жан-Поля Бельмондо. Кроме того, принимал участие в озвучании многих мультфильмов, среди которых «Алиса в стране чудес», «Кот Котофеевич», «Пес в сапогах», «Каша из топора», «Лиса Патрикеевна», «Ловушка для Бамбра» и многие другие.
На протяжении всей творческой карьеры увлечением Караченцова являлось пение. Первым актеру предложил спеть Геннадий Гладков - сначала в спектакле «Тиль», а затем в фильме «Собака на сене». Исполнял песни в кинофильмах «Ярославна, королева Франции», «Приключения Электроника», «Благочестивая Марта», «Трест, который лопнул», «Белые росы», «Батальоны просят огня», «Человек с бульвара Капуцинов» и других. Также исполнял песни в концертных программах. Сотрудничал с композиторами Максимом Дунаевским, Алексеем Рыбниковым, Геннадием Гладковым, Владимиром Быстряковым и многими другими. Входил в состав жюри и сам исполнял песни во время проведения фестиваля актерской песни имени Андрея Миронова. В 1996 году вышел полный компакт‑диск с песнями в исполнении актера «Сны и были Николая Караченцова». Всего в творческом активе Караченцова более 200 песен.
В ночь на 28 февраля 2005 года на Мичуринском проспекте в Москве попал в автомобильную аварию, получил серьезную черепно-мозговую травму и 26 дней пролежал в коме. С тех пор актер перенес несколько тяжелых операций и курсов реабилитации, в результате которых частично возвратилась речь и двигательные функции.
27 октября 2009 года на сцене театра Эстрады прошел юбилейный вечер актера, посвященный его 65‑летию.
В октябре 2013 года сыграл небольшой эпизод в продолжении фильма «Белые росы», где показано, как после долгого отсутствия его персонаж Василий возвращается домой к жене.
22 июня 2006 года состоялась презентация его книги «Авось». Книга должна была выйти в 2004 году, к 60‑летию актера, но он не успел ее завершить. После аварии заключительную главу книги дописала супруга артиста Людмила Поргина.
В 1991 году был секретарем Союза театральных деятелей России.
Является академиком Российской академии кинематографических искусств «НИКА».
Портрет Николая Караченцова и Елены Шаниной изображен на выпущенной в 2011 году монете достоинством в 1 новозеландский доллар, посвященной рок-опере «Юнона и Авось».
Супруга – Людмила Андреевна Поргина, актриса (познакомились в театре «Ленком», поженились 1 августа 1975 года, 1 августа 2005 года в день 30-летия свадьбы обвенчались)
Сын – Андрей (24.02.1978), окончил факультет международного права МГИМО, работает юристом
Внук – Петр (2000)
Внучка – Янина (2005)
▪ Заслуженный артист РСФСР (23.12.1977).
▪ Народный артист РСФСР (26.05.1989).
▪ Орден Почета за большие заслуги в развитии театрального искусства (25.08.1997)
▪ Государственная премия РФ (в составе творческого коллектива) за спектакль театра «Ленком» «Шут Балакирев» (05.06.2003)
▪ Премия Российской академии бизнеса и предпринимательства «Россиянин года» в номинации «Звезда России» (2004)
▪ Премия «Шансон года» за исполнение в дуэте с певицей Галиной Журавлевой песни «Дни сентября» (2004)
▪ Приз «Хрустальная роза» театральной премии «Хрустальная Турандот» за вклад в театральное искусство (2005)
▪ Благодарность «За выдающиеся творческие достижения в сфере музыкального театра»
▪ Национального фестиваля «Музыкальное сердце театра» (2006)
▪ Премия Благотворительного фонда Владимира Высоцкого «Своя колея» (2006)
▪ Орден Святых благоверных князей Петра и Февронии Муромских I степени (2007)
▪ Именная плита с отпечатком руки Николая Караченцова на Аллее кинозвезд у киностудии «Мосфильм» (2007)
▪ Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени за большой вклад в развитие отечественного театрального и кинематографического искусства (13.10.2009)
▪ Российская национальная актерская премия имени Андрея Миронова «Фигаро» (08.03.2011)