Николай Николаевич Муравьев родился в Санкт—Петербурге. Окончил курс в Пажеском корпусе, служил в гвардии, принимал участие в турецкой кампании 1828–1829 гг. и в военных действиях против поляков (1831). В 1833 г. Н. Муравьев вышел в отставку и четыре года занимался хозяйством в имении отца. В 1838 г. он был определен к генералу Е.А. Головину, командующему отдельным кавказским корпусом и управляющему гражданской частью и пограничными делами в Закавказье. Принимал участие в экспедициях против горцев. С 1840 по 1844 гг. Муравьев состоял начальником одного из отделений черноморской береговой линии и способствовал усмирению племени убыхов. В 1846 г. был назначен тульским губернатором. В отчете о своей первой ревизии он указал на неудобства тюремных помещений, на упадок сельского хозяйства, позже спроектировал учреждение губернского общества сельского хозяйства в Туле. Первым из губернаторов он поднял вопрос об освобождении крепостных крестьян. В 1847 г. Муравьев был назначен генерал—губернатором Восточной Сибири. В 1854 г. он совершил первый сплав войск по Амуру. Еще два сплава были осуществлены в 1855 и в 1858 гг. В январе 1854 г. император Николай I предоставил Н. Муравьеву право вести все переговоры с китайским правительством по разграничению восточной окраины. В мае 1858 г. Н.Н. Муравьев заключил с Китаем Айгунский трактат, по которому Амур до самого устья стал границей России с Китаем. После этого Николай Муравьев получил титул графа Амурского. Летом 1859 г. на корвете «Америка» он прошел от мыса Поворотный в залив Посьет. Во время этого похода были открыты залив Находка, бухта Находка, остров Лисий, определены границы залива Петра Великого, исследованы пролив Босфор Восточный и бухта Золотой Рог, выбрано место будущего порта Владивостока. В 1861 г. граф Муравьев—Амурский после 14 лет управления Восточной Сибирью оставил должность генерал—губернатора и был назначен членом Государственного Совета.
В течение следующих 20 лет, до своей смерти, Муравьев—Амурский жил во Франции и только изредка приезжал в Россию, чтобы принять участие в заседаниях Государственного Совета. В ноябре 1881 г. Николай Николаевич Муравьев—Амурский был похоронен на Монмартрском кладбище в Париже. В декабре 1990 г. его прах был перевезен во Владивосток и захоронен в центральной части города.