Николай Павленко родился 15 февраля 1916 года в станице Усманская Кубанской области (ныне Краснодарский край).
В 1939-1946 годах служил в Красной Армии, командовал ротой. Участник войны с Японией. награждён орденом Красной Звезды.
С 1949 года работал в Институте истории АН СССР, в 1969-1975 годах - заведующий сектором источниковедения и вспомогательных исторических дисциплин Института истории СССР.
В 1975-1990 годах - профессор МГПИ имени В.И.Ленина.
Специалист в области истории России 17-18 веков.
Доктор исторических наук. Профессор.
Член Союза писателей.