Николай Михайлович родился 6 декабря 1913 года в деревне Ольхово Вологодской губернии. Мать Амосова, Елизавета Кирилловна всю жизнь работала акушеркой на медицинском пункте в селе Ольхово. Она была честнейшим человеком, никогда не брала подарков от своих пациенток и стала примером для будущего знаменитого хирурга, который всю жизнь поступал также. Отец, участник Первой мировой воины, вернулся из германского плена только в 1919 году. Позже он ушел в другую семью, за что Амосов его так никогда и не простил.
Начальную школу Николай окончил в родном селе. С 1926 года он учился в школе «второй ступени» (Череповецкая средняя школа № 1) и Лесомеханическом техникуме в Череповце. В 1932 году он получил диплом техника и около трех лет работал на 2-й Архангельской электростанции механиком. Много читал. Уже тогда ему нравится изобретать механизмы и приборы, совершенствовать существующие. Испытывая недостаточность своих технических знаний, в 1934 году Амосов поступил во Всесоюзный заочный индустриальный институт (ВЗИИ) в Москве. В этом же году Николай Михайлович женился на Галине Соболевой.
Наряду с увлечением техникой Николай Амосов интересовался медициной. В 1935 году он поступил в Архангельский государственный медицинский институт, который с отличием окончил в 1939 году. Там он познакомился с выдающимся физиком В.Е. Лашкаревым, который открыл ему «мир парапсихологии». Николай Михайлович хотел поступить в аспирантуру на кафедру физиологии, но место было только на кафедре военно-полевой хирургии. Так, практически случайно, по словам самого Амосова, он попал в хирургию. Но по ряду причин Амосов оставил аспирантуру и уехал в Череповец, где начал работать ординатором хирургического отделения межрайонной больницы. Одновременно преподавал в фельдшерско-акушерской школе. В свободное время готовился к защите диплома во ВЗИИ, проектируя самолет с турбопаровым двигателем. ВЗИИ Амосов окончил в 1940 году с отличием.
В 1941 году Амосов был призван в ряды Красной Армии. Его сразу же назначили ведущим хирургом в Полевой Передвижной госпиталь (ППГ), в котором он работал на протяжении всей войны на многих фронтах – Западном, Брянском, 1, 2 и 3-м Белорусских фронтах, а также на 1-м Дальневосточном фронте (1945). В 1944 году Николай Михайлович женился во второй раз – на операционной сестре Лидии Денисенко.
За время войны Амосов собрал материал для кандидатской диссертации на тему «О ранениях коленного сустава», которую защитил в г. Горьком (в настоящее время – Нижний Новгород) в 1948 году. За эти годы он стал опытным хирургом и мог оперировать любые части тела, особенно преуспел в лечении ранений груди, суставов, переломов бедра.
После расформирования госпиталя Амосова с женой направили в другую часть. Так они попали в Маньчжурию лечить больных тифом японцев в лагере военнопленных. В феврале 1946 года Амосова назначили ординатором в окружной госпиталь. В то время молодому врачу уйти из действующей армии можно было только «по блату». С помощью знакомых удалось добиться перевода в Москву, в чем также помог диплом инженера. Молодого врача назначили заведовать операционным отделением в Институте им. Н. Склифосовского. В это время в больнице было много неработающих аппаратов, что стало настоящим вызовом для инженера. В столице Амосовы прожили лишь до марта 1947 года: работа не нравилась — техника не интересовала, оперировать не давали, а без хирургии Москва не привлекала. Помогла бывшая госпитальная старшая сестра из Брянска Л. Быкова: его взяли главным хирургом области и заведующим отделением в областную больницу.
В 1947–1952 годах Николай Михайлович работал главным хирургом Брянского областного отдела здравоохранения и одновременно заведовал хирургическим отделением областной больницы. Здесь, наряду с другими разделами хирургии, Амосов целенаправленно занимался проблемами грудной хирургии, в то время еще мало изученными в СССР. Он широко и успешно стал оперировать при хирургических и онкологических поражениях легких, пищевода, кардиального отдела желудка. Результаты его операций были тогда одними из лучших в Советском Союзе. Об этом периоде хирург хранил очень светлые воспоминания: отличная работа, отличные люди, много сложных больных и операций. Но самым главным достижением Амосова в Брянске стала разработка самостоятельной методики резекции легких – при абсцессах, раке и туберкулезе.
В ноябре 1952 года Николай Михайлович с женой Лидой переехали в Киев, куда его пригласил для руководства специально созданной клиникой торакальной (грудной) хирургии директор киевского Института туберкулеза А.С. Мамолат. Сначала Амосову все в Киеве не нравилось: однокомнатная квартира, бедная хирургия, работа в двух местах, недостаток больных, ленивые помощники. Он очень тосковал и даже ездил оперировать в Брянск, но постепенно все наладилось. Его жена Лида поступила в Киевский медицинский институт, сам Амосов защитил докторскую диссертацию на тему: «Пневмонэктомии и резекции легких при туберкулезе» и был выбран на кафедру в Мединституте. Сам А.Н. Бакулев, один из ведущих хирургов СССР, одобрил работу молодого хирурга.
В 1955 году Амосов основал и возглавил первую в Советском Союзе кафедру грудной хирургии для усовершенствования врачей, из которой позже выделилась кафедра анестезиологии. На них были подготовлены сотни специалистов – грудных хирургов и анестезиологов.
В 1956 году в жизни хирурга произошло большое событие: родилась дочь Катя. И хотя до этого, за 20 лет семейного стажа, Амосов потребности в детях не ощущал, дочка стала одним из самых главных приоритетов известнейшего хирурга. Любовь к дочери стала сильнейшим чувством в его жизни. Воспитывал её по науке: в три года она уже умела читать, рано пристрастилась к книгам, с четырех лет — английский. Театры, музеи, выставки, поездки в Москву, в Ленинград, даже в Германию. А главным в воспитании были беседы и любовь.
В 1957 году после поездки на конгресс хирургов в Мексику, где была показана операция на сердце с Аппаратом искусственного кровообращения (АИК), Амосов «загорелся идеей» создать собственный АИК. Вместе со своими сотрудниками – врачом И. Лиссовым, инженерами-конструкторами О. Мавродием и А. Трубчаниновым он разработал надежный, пригодный для широкого использования аппарат искусственного кровообращения «сердце–легкие» и внедрил его в практику одним из первых в СССР.
В 1959 году, будучи уже известным хирургом, Николай Михайлович основал и возглавил отдел биологической кибернетики в Институте кибернетики Академии наук УССР. Под его руководством были проведены фундаментальные исследования систем саморегулирования сердца, произведены разработка и построение физиологической модели «внутренней среды организма» человека, моделирование на ЭВМ основных психических функций и некоторых социально-психологических механизмов поведения человека. Будущее медицины ученый связывал с достижениями смежных наук – биологии, физики, химии, кибернетики. Последняя, по его убеждению, должна была поставить медицину в ряд самых точных наук. Интересен его взгляд на человеческий организм с позиций биокибернетики: «Человек – это сложная самообучающаяся и самоорганизующаяся система. Она работает по многочисленным, строго определенным программам. Если развитие организма идет в соответствии с программой, человек здоров. Болезнь же – не что иное, как разрушение программы под воздействием биологических, физиологических и других факторов».
Главную задачу медицины будущего Амосов видел в нахождении путей искусственного регулирования организма, в приведении его в соответствие с заданной программой. Мечтой ученого было создание искусственного разума.
В начале 1962 года Николая Амосова избрали член-корреспондентом Академии медицинских наук СССР по предложению самого президента Академии А.Н. Бакулева. Тогда Николай Михайлович был впервые избран депутатом Верховного Совета СССР и избирался еще четыре последующих срока.
В 1962 году он начал писать книги. Случилось это после смерти на операции больной девочки. Чтобы выплеснуть чувства, Амосов описал прошедший день на бумаге, потом дал прочитать рукопись своему другу писателю Дольду-Михайлику, который помог напечатать рассказ в журнале. Так на свет появилась первая глава из ставшей потом всемирно знаменитой, переведенной на многие языки книги «Мысли и сердце». После этого из-под пера Амосова вышло еще много книг: «Записки из будущего», «ППГ 22-66. 3аписки военного хирурга», «Книга о счастье и несчастьях», «Голоса времен», «Раздумья о здоровье», которые неоднократно издавались, как в СССР, так и зарубежом.
В 1963 году Николай Михайлович первым в Советском Союзе осуществил протезирование митрального клапана сердца, а в 1965 году создал и впервые в мире внедрил в практику антитромботические протезы сердечных клапанов. Им созданы ряд новых методов хирургического лечения пороков сердца, оригинальные модели аппаратов искусственного кровообращения.
В июле 1982 года знаменитый хирург объявил, что на все лето оставляет хирургию и будет заниматься только кибернетикой, причиной стало нервное напряжение и нежелание мириться со смертями пациентов. Он жил на даче три месяца — конструировал модели общества и ездил на семинары в свой отдел. Только в ноябре начал понемногу оперировать. Постепенно все вернулось к обычной жизни.
В 1983 году клиника сердечно-сосудистой хирургии Киевского НИИ туберкулеза и грудной хирургии была реорганизована в Киевский НИИ сердечно-сосудистой хирургии Минздрава УССР. Амосов, с 1968 года занимавший пост заместителя директора, стал директором вновь образованного института и работал в этой должности до 1989 года. В клинике, созданной этим талантливым хирургом, произведено около 7000 резекций легких, свыше 95 000 операций, связанных с пороками сердца, в том числе около 36 000 с аппаратом искусственного кровообращения.
Летом 1985 года у Николая Михайловича начались проблемы с сердцем. Нужен был стимулятор, но Амосов отказывался его ставить, пока не развилась гипертония. Под новый год он передал институт заместителю и поехал на операцию в Каунас, к Ю. Бредикусу. Операция прошла успешно, и к середине февраля 1986 года хирург уже вернулся к обычной жизни.
В декабре 1988 года, когда Амосову исполнилось 75 лет, он решил оставить пост директора Института, но продолжать операции. Раз в неделю он оперировал с АИК.
Только в 1992 году Николай Михайлович Амосов окончательно перестал оперировать. Спустя два месяца после операции от инфекции умерла больная, и хирург решил, что негоже в 80 лет оперировать сердце. В Институт он продолжал приходить раз в неделю.
Зимой 1998 года состояние его сердца ухудшилось. В мае Амосову сделали операцию в Германии. Обследование подтвердило резкое сужение аортального клапана и поражение коронарных артерий. 29 мая немецкий профессор вшил хирургу биологический искусственный клапан и наложил два аортокоронарных шунта. Операция закончилась успешно, через три недели Амосов вернулся домой.
Жизнь ученого оборвалась 12 декабря 2002 года от обширного инфаркта миокарда.
Будучи одним из самых известных в мире хирургов, Амосов считал главным делом своей жизни операции на пищеводе, легких, особенно на сердце. Он всегда брался за скальпель при угрозе быстрой смерти больного, часто в условиях, когда никто другой их сделать не мог. В Украине им была создана целая школа кардиохирургов - под его руководством защищено 35 докторских и 85 кандидатских диссертаций. Пионер кибернетических исследований в СССР, Амосов разрабатывал направленные модели организма человека, работал над «искусственным интеллектом» и пытался построить модель «оптимального общества». После себя ученый оставил около 400 научных работ, в том числе 20 монографий, по вопросам заболеваний сердца и сосудов, нагноительных заболеваний и туберкулеза легких, проблемам физиологической, социологической и психологической кибернетики.
