Николай родился в июне 1796 года, за несколько месяцев до смерти своей великой бабушки. Его появлению на свет императрица Екатерина была так рада, что сама на руках вынесла внука на балкон и показала народу. Вместе с младшим братом Михаилом он принадлежал ко второму поколению сыновей Павла и получил поэтому иное воспитание по сравнению с тем, как воспитывались его старшие братья — Александр и Константин.
Уже с трехлетнего возраста маленького Никса стали облачать в военные мундирчики. Их шили в огромных количествах, о чем свидетельствуют официальные записи в дворцовых приходно-расходных книгах того времени. Мундиры, орденские звезды, лампасы, ленты — на все это выделялись огромные суммы денег. Интересно, что в расходных книгах, наряду с затратами на обмундирование малышей, фигурируют расходы на средства для истребления клопов, — видимо, немало их было в детской спальне.
Много было и всяких нянь, дядек, бонн, гувернеров, хотя частенько средством воспитания царских детей оказывались розги. Воспитатель Николая и его младшего брата Михаила, немец граф Ламсдорф, за любое непослушание или за невыученный урок бил их линейкой или шомполами, впадая при этом в страшную ярость.
Книгу Николай в противоположность своему старшему брату Александру не любил держать в руках. Солдаты, ружья — этим он занимался с большим удовольствием. Он готовил себя к военной карьере. Всем занятиям предпочитал военное дело, которое сводилось в основном к выправке и муштре, ко всяким мелким военным атрибутам: ремешкам, выпушкам, кантам. Даже царица-мать возмущалась таким увлечением «пустяками» своего сына и велела воспитателям прививать ему любовь к наукам. Но это пожелание не увенчалось успехом. Всю жизнь Николай I оставался исправным воякой, противником всякой новой мысли, суровым самодержцем, он органически не выносил теорий и отвлеченностей, к научному знанию испытывал недоверие.
Вступление Николая Павловича на трон было чистой случайностью. В семье Романовых к такой деятельности его совершенно не готовили, ведь он был третьим сыном скончавшегося почти четверть века назад, вернее, убиенного императора Павла. Образование Николай получил с военно-инженерным уклоном и при Александре занимал пост генерал-инспектора армии по инженерной части. В вопросы высшей политики его не посвящали, не предоставляли ему и возможности участвовать в серьезных государственных делах. Некоторые навыки управления государством он получил лишь в приемной своего брата, императора Александра I, который был на девятнадцать лет старше его.
Для завершения образования великий князь Николай был отправлен государем в путешествие по странам Европы. Он посетил Бельгию, Голландию, Англию, Германию. В Берлине его познакомили со старшей дочерью прусского короля Фридриха Вильгельма III и легендарной королевы Луизы, рано ушедшей из жизни, но оставившей после себя добрую память. Миловидная шестнадцатилетняя Фридерика Луиза Шарлотта, так звали принцессу, очень понравилась Николаю, который и не знал, что этот брак был заранее оговорен между королем Пруссии и Александром I. Русский царь познакомился с Шарлоттой, когда девочке было семь лет, и мысль породниться с прусским господствующим домом зародилась у него уже тогда. И вот состоялась первая встреча между нареченными. Великий князь Николай произвел на принцессу сильное впечатление — внешний вид, манера поведения, предупредительность сразу же покорили ее. Так что она не возражала против замужества, только жаль было расставаться с нежно любимым отцом — с двенадцати лет девушка росла без матери.
Бракосочетание было отложено до достижения Николаем совершеннолетия. Через три года, когда Николаю исполнился двадцать один год, принцесса Шарлотта выехала в сопровождении своего старшего брата Вильгельма и лиц королевского двора из Берлина в Петербург. Это было в последний день мая 1817 года, а через четыре недели был совершен обряд ее посвящения в православие. С этого момента дочь прусского короля стала великой княжной Александрой Федоровной. А на следующий день в большой церкви Зимнего дворца состоялось обручение молодых. Александра Федоровна была одета в роскошный русский национальный костюм, голову ее украшал кокошник, украшенный жемчугом. Обряд венчания был произведен неделей позже.
Первые дни после свадьбы новобрачные провели в Павловске, летней резиденции вдовствующей императрицы Марии Федоровны, затем последовали празднества во дворцах, расположенных в окрестностях российской столицы. Осенью великокняжеская супружеская пара поселилась в Санкт-Петербурге.
Александра Федоровна родила семерых детей. Будучи отцом большого семейства, император испытывал нежные чувства к матери своих детей, поддерживал теплые отношения со своими немецкими родственниками, частенько приезжал в Берлин, где прусский король радушно принимал своего царственного зятя, к которому относился с особой любовью. Живописный зеленый массив на западной окраине германской столицы и сейчас носит название Никольское — в честь русского царя.