Автор новаторских методик в кардиологии и торакальной хирургии, автор системного подхода к здоровью («метод ограничений и нагрузок»), дискуссионных работ по геронтологии, проблемам искусственного интеллекта и рационального планирования общественной жизни («социальной инженерии»).
С 12 до 18 лет учился в Череповце в школе, потом в Череповецком механическом техникуме, окончил его и стал механиком на электростанции в Архангельске. Осенью 1932 года начал работать начальником смены на электростанции при большом лесопильном заводе — новостройке первой пятилетки.
В 1934 году женился на Галине Соболевой; в том же году у Амосова умерла мать.
В 1934—1940 годах учился во Всесоюзном заочном индустриальном институте, по окончании которого получил диплом инженера-теплотехника. В 1935 году вместе со своей первой женой поступил в Архангельский медицинский институт, который в 1939 году окончил с отличием. После окончания медицинского института хотел заниматься физиологией, но свободные места в аспирантуре института были лишь в хирургии. Уходит на практическую работу ординатора-хирурга Череповецкой межрайонной больницы.
В 1941 году призван в ряды Красной Армии и в течение всей Великой Отечественной войны служил ведущим хирургом в полевых подвижных госпиталях на Западном, Брянском, 1, 2 и 3-м Белорусских фронтах, а также — в ходе советско-японской войны в августе 1945 года — на 1-м Дальневосточном фронте.
Через хирургическое отделение полевого подвижного госпиталя № 2266 48-й армии, где Амосов служил заведующим хирургическим отделением, прошло более 40 тысяч раненых, сам он провёл около 4 тысяч операций[7][8].
В 1944 году заключил второй брак — с медсестрой Лидией Васильевной Денисенко (12.12.1920—07.04.2014), дочерью советского государственного и партийного деятеля Василия Денисенко, служившей в том же госпитале[9].
После демобилизации из рядов Советской Армии работал в Москве заведующим главным операционным корпусом Московского научно-исследовательского института скорой помощи им. Н. В. Склифосовского. В феврале 1947 года Амосов получил письмо из Брянска с информацией о том, что там ищут главного хирурга. В Брянске Амосов стал заведующим хирургическим отделением областной больницы и главным хирургом области (Брянского облздравотдела)[10], а также преподавал в фельдшерской школе — ныне Брянский медицинский колледж (медико-социальный техникум) имени академика Н. М. Амосова[11].
В 1948 году на основе клинических наблюдений военного времени защитил кандидатскую диссертацию, посвящённую первичной обработке ран коленного сустава.
В 1952 году был приглашён как крупный специалист по грудной хирургии в Киевский институт туберкулёза и грудной хирургии им. Ф. Г. Яновского для руководства специально созданной клиникой торакальной хирургии[12].
В марте 1953 года защитил докторскую диссертацию «Пневмонэктомии и резекции лёгких при туберкулёзе».
В 1960-х — начале 1970-х годов Амосов, заболев туберкулёзом, лечился в Старокрымском санатории. Полностью излечившись от недуга, организовал в санатории пульмонологическое хирургическое отделение. Неоднократно приезжая на два-три месяца в Старый Крым к своим родственникам, Амосов привозил с собой своих учеников и обучал их лечить больных туберкулёзом. Сам неоднократно делал операции как в санатории, так и в Старокрымской городской больнице[17]. Из воспоминаний И. К. Мельникова, работавшего в то время врачом:
Был Амосов очень простым человеком — без какого-либо апломба и высокомерия. Когда я работал врачом и не знал ещё в лицо Амосова, однажды, выйдя из корпуса с медицинскими журналами, приказал ему, скромно стоявшему возле корпуса, отнести эти журналы в администрацию санатория. Амосов молча взял эти журналы и также молча отнёс их по назначению. На следующий день на совещании у главврача, где присутствовали и я, и Амосов, Николай Михайлович, как бы между прочим, заметил: «А меня, профессора, здесь уже сделали курьером…»
В 1968 году был назначен на должность заместителя директора по науке Киевского научно-исследовательского института туберкулёза и грудной хирургии.
В 1982 году вышел документальный фильм о Николае Амосове «Открытое сердце»[18].
Депутат Совета СоюзаВерховного Совета СССР 6—9-го созывов (1962—1979) от Киевской области[19][20][21][22]. В Верховный Совет 9-го созыва избран от Киевско-Московского избирательного округа № 490 Киевской области; член Комиссии по здравоохранению и социальному обеспечению Совета Союза[22]. Народный депутат СССР (1989—1991).
В 1998 году награждён украинским орденом «За заслуги» II степени[24].
12 декабря 2002 года умер от инфаркта в возрасте 88 лет в Киеве, похоронен на Байковом кладбище, участок 52а.
В 2008 году в телевизионном проекте «100 великих украинцев» на телеканале «Интер» в результате народного голосования Амосов занял второе место, пропустив вперёд только Ярослава Мудрого.
Супруга — Лидия Васильевна Денисенко (12 декабря 1920 — 7 апреля 2014), окончила Киевский медицинский институт, работала хирургом, физиотерапевтом.
Дочь — Екатерина Николаевна (р. 1956), член-корреспондент Национальной академии медицинских наук Украины, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники Украины, заслуженный врач Украины, лауреат Государственной премии Украины, бывший ректор Национального медицинского университета им. А. А. Богомольца.
Зять — Владимир Мишалов (р. 1955), доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач Украины (2000), лауреат Государственной премии Украины.
Внучка — Анна (р. 1989).
Память
С 2007 года НАН Украины присваивается премия имени Н. М. Амосова за выдающиеся научные работы в области кардио- и сосудистой хирургии и трансплантологии; за выдающиеся работы в области биоэнергетики, проблем искусственного интеллекта и разработки новых информационных технологий[25].
В 2004 году была установлена памятная мемориальная доска в Старокрымском санатории и Старокрымской городской больнице было присвоено имя Амосова.
В 2003 году установлена памятная мемориальная доска на доме в Старом Крыму, где жил Николай Михайлович.
Имя Амосова присвоено медицинскому училищу Череповца.
Именем Николая Амосова назван средний моторный катер (бывший рейдовый водолазный катер) проекта РВ1415, курсирующий в Иваньковском водохранилище между городом Дубна и островом Омутня.
С 2004 года имя Николая Михайловича Амосова носит «Брянский медицинский колледж № 2», где он с 1947 по 1952 год совмещал основную работу в областной больнице № 1 с преподавательской деятельностью.
С февраля 2016 года улица Амосова есть и в Харькове[26].
Мемориальная доска (бронза) установлена в 2013 году в Брянске, на здании административного корпуса Брянской областной больницы[27].
Теоретические исследования физиологических систем. Математическое моделирование / [Н. М. Амосов и др.]; под. общ. ред. акад. АН УССР Н. М. Амосова; АН УССР, Ин-т кибернетики. — К.: Наукова думка, 1977. — 246 с.
Хирургия пороков сердца: Лекции для терапевтов и педиатров. — Киев: Здоровье, 1969. —- 167 с.: ил.
↑Бураковский В. И. Первые шаги. Записки кардиохирурга (рус.). — М., 1988. — 239 с.
↑Амосов Н. М., Чепский Л. П. Новые наблюдения по применению искусственных клапанов сердца. / Тез. докл. IX Науч. сессии Ин-та серд.-сосуд. хирургии им. А. Н. Бакулева АМН СССР. — М., 1965. — С. 4—6.
↑Отчёт по научной работе Института сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева АМН СССР. — М., 1965.
↑Амосов Н. М., Кривчиков Ю. Н., Чепский Л. П. Новые наблюдения по применению искусственных клапанов сердца. Новое в кардиохирургии. — М., 1966. — 246 с.
↑Потиенко А. Старый Крым: город музеев, город-музей (рус.). — Симферополь: «Салта» ЛТД, 2009. — ISBN 978-966-16-2312-4.