В 1941 г. (22 июня) попал на Великую Отечественную войну на западной границе СССР, в составе 19-го Отдельного понтонно-мостового полка. Участник Сталинградской битвы. Имел тяжёлые ранения. После госпиталя от демобилизации отказался. Направлен на переквалификацию в Военную академию связи имени Будённого. Окончил ускоренный Курс специалистов по использованию радиотехнических средств на фронте. Направлен в систему радиоразведки. В 1943–1946 годах зам. начальника, начальник Оперативной группы особого назначения (ОСНАЗ), дислоцированной «далеко» за границей.
С 1946 года на партийной работе в аппарате ЦК Компартии Узбекской ССР в качестве лектора (переведён по Сталинскому призыву). Участник строительства Фархадской гидроэлектростанции в Беговате.
В родном Узбекистане карьера Мухитдинова складывалась стремительно. Лектор ЦК, секретарь по пропаганде, первый секретарь Наманганского обкома, секретарь ЦК по идеологии, глава Ташкентского областного комитета. В 1951-ом он уже глава республиканского правительства.
Через два года Мухитдинов уступит свой пост Усману Юсупову, вернувшемуся в Ташкент после работы министром хлопководства СССР, и становится 1-м заместителем Предсовмина и министром иностранных дел республики. Но ненадолго.
В Ташкент приезжает Никита Хрущёв, снимает с работы «сталиниста» Усмана Юсупова и ссылает «маршала тыла» (так Юсупова называли), в дальний совхоз в Голодной степи. Происходит обратная рокировка. В декабре 1955 года Мухитдинова выдвигают Первым секретарём ЦК партии, через год, на знаменитом ХХ съезде, кандидатом в члены Президиума, а затем секретарём и членом Президиума ЦК КПСС. Иначе говоря, Мухитдинов становится деятелем союзного масштаба.
Узбекистан при Мухитдинове был на хорошем счету в Москве. Сам он много занимался хлопководством, животноводством, другими отраслями сельского хозяйства, и в то же время огромное внимание уделяет идеологии, духовной жизни.
Так, по его инициативе в Ташкенте были проведены первые съезды интеллигенции и женщин республики, Всесоюзные совещания востоковедов, Конференции афро-азиатской солидарности и другие международные форумы. И все это шло на благо республики, повышало ее авторитет.
К тому времени Узбекистан успешно выполнил все народно-хозяйственные планы, в том числе и по хлопку. Мухитдинов сумел добиться следующих решений Совета Министров СССР союзного значения: «О перепрофилировании комбината (исчерпанного уранового рудника в районе Пап) на производство резинотехнических изделий, в т. ч. товаров народного потребления»; «О строительстве прямой автодороги через перевал Камчи горной системы Чартак, соединявшей Ферганскую долину с основной западной частью Узбекской ССР (по маршруту древнего Шёлкового пути)»; «О строительстве Бальнеологического курорта Чартак (в месте обнаружения залежей подземных минеральных горячих термальных вод, в долине реки Чартак-сай».
Для снабжения населения городов (овощами, картофелем, молочными продуктами) установлена «Пригородная зона» городов в составе овощесеющих колхозов. Выделена сельхоз. техника, удобрения, 7500 тонн картофеля на семенные цели. Открыта сеть магазинов, ларьков, выделены продукты первой необходимости. Минсельхоз продал колхозам и совхозам этой Зоны 1300 голов, закупил для них за границей 3000 голов племенных пород тёлок.
По инициативе Н.А. Мухитдинова в Ташкенте были проведены первые съезды интеллигенции и женщин республики, Всесоюзные совещания востоковедов, ассамблеи афро-азиатской солидарности и другие международные мероприятия. Поистине, гигантская и очень полезная деятельность.
Нуритдин Акрамович был человеком ярким, принципиальным, не боялся идти против течения даже в Кремле.
Например, на личной встрече с Н.Хрущёвым потребовал освободить его от работы в ЦК КПСС, чтобы вернуться в Узбекистан. У Мухитдинова тогда возникли серьезные разногласия с политическими «китами»: с членами Президиума ЦК Ф.Козловым (по фактам массовых нарушений общих партийных принципов кадровой политики), с М.Сусловым (по спорным установкам Национальной политики в тексте новой Программы КПСС), с А.Микояном (по практике принятия единоличных решений, по несбыточным установкам Социально-экономического развития страны в тексте новой Программы КПСС).
Во время работы Двадцать второго съезда КПСС Мухитдинов выступил с докладом о «Советской внешней политике на зарубежном Востоке, проблемах Национально-освободительного движения в мире», но затем был неожиданно снят со всех высоких постов. Формальным поводом послужил отказ возглавить комиссию по разбирательству раскола в партийной организации Таджикистана на национальной почве. Наступили времена Брежнева, а Мухитдинов считался соратником опального Хрущева….
В дальнейшем Н.А. Мухитдинов занимал должности заместителя председателя правления Центросоюза, первого заместителя председателя Государственного комитета по культурным связям с зарубежными странами при Совете министров СССР, девять лет был советским послом в Сирии, заместителем председателя Торгово-промышленной палаты СССР.