Николай Валуев родился 21 августа 1973 года. В школе занимался баскетболом. В составе сборной команды Фрунзенской ДЮСШ стал чемпионом страны по баскетболу среди юношей младшего возраста. Также в школе занимался легкой атлетикой — метанием диска. Тренировался в школе Алексеева, основавшего в Санкт-Петербурге академию спорта. По метанию диска Николай Валуев выполнил норматив мастера спорта.
По окончанию школы поступил в Институт имени Петра Лесгафта в Санкт-Петербурге, обучение в котором закончил в июне 2009 года, защитив дипломную работу на тему «Психологическое состояние и активность мужчин и женщин, занимающихся боксом, на разных этапах подготовки». В субботу 27 июня 2009 года Губернатор Санкт-Петербурга Валентина Матвиенко наградила Николая Валуева статуэткой бронзового сфинкса и вручила диплом об окончании университета вместе с 78 лучшими выпускниками ВУЗов Санкт-Петербурга 2009 года. В 2010 году поступил в Московский государственный университет технологии и управления имени К.Г. Разумовского на факультет «Экономика и управление народным хозяйством».
Первая тренировка по боксу Николая Валуева прошла весной 1993 года. Первым тренером, а впоследствии менеджером и промоутером Николая стал Олег Шалаев. Его первый бой состоялся в Берлине. На ринг он вышел против американца Джона Мортона и победил. В Санкт-Петербурге 22 января 1999 года в бою против Алексея Осокина Николай завоевал титул чемпиона России среди профессионалов, который 15 декабря того же года защитил в бою против Алексея Варакина. В следующем году выиграл титул чемпиона РАВА в поединке с украинским боксером Юрием Елистратовым, стал чемпионом мира по версии Паназиатской боксерской ассоциации.
С 2000 года Николай Валуев перешел под руководство заслуженного тренера Армении Манвела Оганесовича Габриэляна. В 2004 году был подписан контракт с немецким промоутером Вильфридом Зауэрландом, который занимался организацией боев до окончания спортивной карьеры Николая. В этом же году Валуев завоевал титул межконтинентального чемпиона после встречи на ринге с Ричардом Банго. Впоследствии этот титул защищал четыре раза.
Одержав победу в своем 44-м бою, 17 декабря 2005 года Николай Валуев стал первым российским чемпионом мира среди профессионалов в супертяжелом весе по версии Всемирной боксерской ассоциации. В 2011 Николай Валуев заявил, что заканчивает спортивную карьеру. На ринге российский боксер провел 53 боя, в 50 из которых одержал победу. За выдающиеся физические данные — рост — 213 см и вес — 146 кг по данным на 16 февраля 2008 года — получил прозвища Русский гигант, Зверь с Востока и Никола Питерский.
Помимо спортивной деятельности именитый боксер снимался в кино и выпустил собственную книгу. Сыграл главную роль в картине «Каменная башка». Боксеру ничего не пришлось придумывать, потому что играл он самого себя. В Санкт-Петербурге 5 февраля 2007 года состоялась презентация книги Николая Валуева и известного спортивного журналиста Константина Осипова под названием «Мои 12 раундов».
С 2009 года Валуев возглавляет собственную школу бокса, филиалы которой работают в Санкт-Петербурге, а также занимается благотворительностью. С 13 сентября 2010 года в интернете был открыт новый сайт Фонда Николая Валуева. который был создан с целью популяризации регулярных занятий спортом среди молодежи и обеспечения возможности заниматься спортом детям разных социальных слоев.
В 2010 году вступил в партию «Единая Россия». В декабре 2011 года был избран депутатом Государственной Думы VI созыва по списку «Единой России». Вошел в Комитет по физической культуре, спорту и делам молодежи.
На выборах 18 сентября 2016 года Валуев Николай Сергеевич избран Депутатом Государственной Думы VII созыва в составе федерального списка кандидатов, выдвинутого Всероссийской политической партией «Единая Россия». Региональная группа № 21 — Брянская область, Калужская область, Смоленская область, Тульская область. Член фракции «Единая Россия». Первый заместитель председателя комитета ГД по экологии и охране окружающей среды.
— Пойдёте?
— Конечно, я сейчас в военкомат поеду.
Депутат Госдумы Николай Валуев сообщил, что получил повестку и собирается явиться в военкомат.
Бывший чемпион мира по боксу Николай Валуев 17 сентября 2019 года получил сертификат Книги рекордов России как «Самый высокий обладатель мирового титула в боксе».
Николай Валуев 18 сентября 2019 года запустил на радио «Комсомольская правда» авторскую программу про спорт. Соведущей бывшего боксера и депутата Государственной думы стала ведущая Матч ТВ Дарья Миронова.
