Мать, Мария Дмитриевна (урожденная Чистякова), заведовала детским садом при заводе, где работал муж. Молодая женщина стойко вынесла тяжелый удар. Надо было позаботиться о троих детях. Николай был старшим из братьев. Младшему шел всего второй год. Не успели оправиться, как началась война. Начались бомбежки. Рядом с домом вырыли щели и прятались в них при налетах. Детский сад, где работала мать, вместе с Днепродзержинским коксохимическим заводом эвакуировали в Оренбургскую область. Урал встретил сорокаградусными морозами. Эвакуированные жили вначале в палатках, потом соорудили саманные бараки. Строили Орско-Халиловский металлургический комбинат. Николай работал учеником столяра. Весной 42-го года во время разлива реки Урал саманный барак, в котором жила семья Брусенцовых, оказался под водой, и они лишились остатков имущества.
И все-таки он не бросил учебу. Зимой посещал девятый класс вечерней школы в г. Новотроицке, а летом поехал в Екатеринбург (тогда Свердловск) и поступил в находившуюся там в эвакуации Киевскую консерваторию на факультет народных инструментов.
Через полгода - в феврале 1943 г., когда исполнилось 18 лет, его призвали в армию и послали на курсы радистов в том же Свердловске, а еще через полгода направили в 154-ю стрелковую дивизию, где он стал радистом в отделении разведки 2-го дивизиона 571-го артиллерийского полка. Дивизия находилась на переформировании под Тулой. Через две недели ее направили под Невель, где наши части находились в полуокружении. Ему запомнились слова немецкой листовки: "Вы в кольце, и мы в кольце, посмотрим, что будет в конце". До декабря 1943 г. дивизия занимала оборону, а потом вместе с остальными частями перешла в наступление и вышла к Витебску. Дивизион, в котором служил Николай, участвовал в неудачном наступлении на город. На болотистой местности гаубицы дивизиона при стрельбе погружались в болотную, жижу, и стрельба становилась невозможной. Прекратился подвоз продуктов. Есть было нечего. Ноги Николая от холодной болотной воды распухли и покрылись волдырями. В одном из боев ему под ноги упала мина, но, к счастью, не разорвалась. "По семейному преданию, мама меня родила "в рубашке", - сказал Николай Петрович, рассказывая об этом. Потом было легче - успешные наступательные бои в Белоруссии, в Прибалтике, Восточной Пруссии. Молодого солдата - вчерашнего школьника наградили медалью "За отвагу" и орденом Красной Звезды. Из тех 25 восемнадцатилетних ребят, что в августе 1943 г. пополнили дивизию, к тому времени осталось пятеро... Здесь, за Кенигсбергом, Брусенцов встретил запомнившийся на всю жизнь день Победы.
После демобилизации он вернулся в Днепродзержинск и устроился на завод, где раньше работал отец. В 1946 г., когда его отчима перевели в Калинин, он вместе со своей семьей переехал в этот город. Начал учиться в музыкальной школе и школе рабочей молодежи одновременно. В 1948 г. окончил десятый класс, получив аттестат отличника, и по совету товарища-москвича подал заявление на радиотехнический факультет Московского энергетического института. На вопрос, почему решил вместо музыки заняться радиотехникой, а потом вычислительной техникой, он ответил: "Я не мечтал стать ни композитором, ни творцом вычислительных машин, ни кем-либо еще. Странно, но мне никогда не приходило в голову делать что-либо ради успеха или выгоды. Пожалуй, главным, если не единственным, что двигало мной, было стремление сделать то, за что взялся, как можно совершеннее. Когда это удавалось, я испытывал (и испытываю) удовлетворение, а иногда и радость. У меня не было музыкальных способностей. Помню, как в Свердловске профессор продемонстрировал мне 6-летнего мальчика, безошибочно называвшего ноты, "извлекаемые" из рояля. Я не умел - не было абсолютного слуха. Страстного стремления стать музыкантом, похоже, тоже не было: когда ходил в 1-й или 2-й класс школы, родители затеяли обучить меня игре на фортепьяно, но ничего не вышло, а от скрипки я отказался, не пробуя. Правда, попросил приобрести пионерский горн, самостоятельно освоил этот инструмент и стал неплохим горнистом. Охота к музыке появилась только в 5-м классе, играл на балалайке и домре в школьном оркестре. Подтолкнули к этому украинские песни ("Посiяла огiрочки", "Iхали козаки", "I шумить, i гуде", музыка Глинки, которую и теперь боготворю, как и песни) и наш школьный музыкальный учитель П.П. Шпитяк, который не завлекал, а лишь показывал, как надо делать. Так что никакой мечты не было: понравилась песня - подобрал и играю, попробовал свою сочинить - тоже получилось и другим понравилась - поют. В Днепропетровске песня о дзержинцах исполнялась хором в сопровождении оркестра народных инструментов, - всего нас приехало около ста человек, собранных из нескольких школ. Помню лишь, что в общежитии после концерта мы долго не могли уснуть, швыряя друг в друга подушками".