С 1903 года великий князь начал активно развивать свои качества учёного. Энтомологический период его научной деятельности завершился передачей в дар Зоологическому музею Императорской Академии наук уникальной коллекции бабочек. Великий князь Николай Михайлович решил заняться изысканиями в области отечественной истории, к которой у него с годами созрел интерес. После выхода в свет его первого труда «Князья Долгорукие, сподвижники Александра I в первые годы его царствования» появились следующие публикации, в том числе «Граф Павел Александрович Строганов (1774—1817). Историческое исследование эпохи Александра I», «Дипломатические сношения России и Франции по донесениям послов императоров Александра и Наполеона. 1808—1812», «Русские портреты XVIII и XIX столетий». Все работы имели огромный успех у читающей публики. Особую научную ценность талантливо написанные сочинения великого князя приобретали благодаря прилагаемым к ним историческим документам. Николай Михайлович уделял большое внимание работе в библиотеках и архивах не только в России, но и за границей. Привилегированное положение Его Высочества открывало доступ к секретным архивным документам не только России, но и Франции и Германии.
В 1909 году царь Николай II предложил великому князю Николаю Михайловичу стать председателем Императорского Русского Исторического общества и получил его согласие. Вскоре великому князю выпала редкая честь стать членом Французской Академии. В 1915 году Николаю Михайловичу присуждается учёная степень доктора русской истории honorus causa Московского университета. От присвоения ему звания доктора философии Берлинского университета (1910 г.) он отказался с началом Первой мировой войны.
Во время Февральской революции 1917 года Николай Михайлович воочию проявил свой радикализм и близость к либерально настроенным слоям общества. Он появлялся в Государственной Думе, встречался с Керенским, обсуждал с ним вопрос об отказе великих князей от прав на престолонаследие и отдаче удельных земель в пользу государства, предлагал средства на сооружение памятника декабристам. Ещё задолго до крушения монархии великий князь, либерал, пацифист и масон, «забыл» о своих династических обязанностях, придворных церемоний старался избегать, считая себя европейцем и республиканцем.
Большевики, пришедшие к власти, весной 1918 года выслали великого князя в Вологду, а 1 июля заключили в губернскую тюрьму. Затем его перевели в Петербург в Дом предварительного заключения и поместили в одиночную камеру. За него хлопотал президент Российской Академии наук А. П. Карпинский, обращая внимание на заслуги в отечественной науке, ходатайствовал перед Совнаркомом Максим Горький. Но напрасно. «Революции не нужны историки!» — ответило правительство большевиков.
24 января 1919 года вместе со своими родственниками Николай Михайлович Романов был расстрелян во дворе Петропавловской крепости. К месту своей казни он шёл, держа на руках своего любимого персидского кота и шутя со своими палачами.
В лице великого князя
Великий князь Николай Михайлович женат не был, детей не оставил.
Великий князь, сын императора Николая I и императрицы Александры Фёдоровны, принцессы прусской.
Николай родился 27 июля 1831 года, он был шестым ребёнком в семье. Великий князь получил отличное военное образование и дослужился до чина генерал-фельдмаршала, присвоенного ему в 1878 году.
Во время войны с Турцией великий князь Николай принимал участие в обороне Севастополя, за отличие в сражении под Инкерманом в 1854 году был награждён орденом Св. Георгия 4-й степени. Его смелость и мужество были известны среди солдат, относившихся к нему с благоволением.
В 1856 году великий князь женился на принцессе Ольденбургской, ставшей в православии великой княгиней Александрой Петровной. Брак был заключён без любви, и хотя принцесса родила двух сыновей, семейная жизнь не сложилась. Страстность натуры и любовь к балету нарушили гармонию в семье.
Будучи главнокомандующим Петербургским военным округом, великий князь Николай Николаевич распорядился построить в Красном Селе под Петербургом, где в летние месяцы проходили лагерные сборы и учения гвардейских частей, большой деревянный театр для офицеров. В нем ставились и балетные дивертисменты. В семидесятые годы в Петербурге стали ходить слухи, что у великого князя Николая Николаевича появилась вторая семья. Избранницей стала балерина Екатерина Числова, от которой он имел внебрачных детей.