Николай Михайлович Амосов родился в 1913 году в д. Ольхово Череповецкого уезда Новгородской губернии (в настоящее время район Вологодской области). В медицину он пришел не сразу, а после окончания лесомеханического техникума и поступления во Всесоюзный заочный индустриальный институт (специальность «инженер»).
С 1935 по 1939 год Николай Михайлович проходил очное обучение в Архангельском медицинском институте и после окончания поступил в аспирантуру по военно-полевой хирургии. В Великую Отечественную войну Николай Михайлович был сразу назначен ведущим хирургом полевого госпиталя, где и был собран материал для его кандидатской диссертации на тему «О ранениях коленного сустава».
В период 1947 по 1952 год Амосов являлся главным хирургом Брянского областного отдела здравоохранения и одновременно заведовал хирургическим отделением областной больницы. В эти годы Николай Михайлович совместно с коллегами занимается изучением и развитием грудной хирургии и в 1947 году выполняет третью в СССР операцию по удалению легкого при туберкулезе. 1953 год ознаменован защитой докторской диссертации на тему «Резекция легких при туберкулезе», что в результате повлияло на его назначение на должность руководителя хирургической клиники Киевского НИИ туберкулеза и грудной хирургии им. Ф. Г. Яновского Минздрава Украинской ССР.
В 1957 году Николай Михайлович посетил конгресс Международного общества хирургов в Мексике, где впервые увидел операции в условиях искусственного кровообращения. Вернувшись, Амосов приступает к проектированию своего аппарата.
В 1960 году Николай Михайлович проводит первые успешные операции на открытом сердце, используя аппарат искусственного кровообращения.
По оценке специалистов Центра медицинской статистики ГБУ «НИИОЗММ ДЗМ», в организациях, подведомственных Департаменту здравоохранения города Москвы, за 2021 год было проведено более 1,6 тыс. операций на открытом сердце, из них 84 % операций с применением аппаратов искусственного кровообращения. Отметим, что более 30 % от общего числа оперативных вмешательств приходится на детское население.
За годы активной деятельности Николай Михайлович сконструировал ряд медицинских приборов, предложил модификацию аппарата искусственного кровообращения, протезов клапанов сердца, стал автором 250 научных работ и внес огромный вклад в развитие кардиохирургии.
Основные направления научной деятельности – торакальная хирургия и биокибернетика.
Среди почетных званий и наград: Герой Социалистического Труда, орден Ленина, орден Октябрьской Революции, звание заслуженного деятеля науки.