Николай Сергеевич Валуев родился 21 августа 1973 года в Ленинграде. Его родители, Сергей Николаевич Валуев и Надежда Михайловна Валуева, были из села Подол Тверской области и Ярославской области. Николай Валуев учился в 262-й школе Красного Села, где занимался баскетболом и лёгкой атлетикой. Он стал чемпионом страны по баскетболу среди юношей младшего возраста и выполнил норматив мастера спорта по метанию диска.

Валуев начал заниматься боксом в 1993 году и дебютировал на профессиональном ринге в октябре того же года. Его первым тренером и менеджером стал Олег Шалаев. В 2000 году Валуев стал чемпионом Паназиатской боксёрской ассоциации (ПАБА) в тяжёлом весе, а в 2004 году завоевал титул межконтинентального чемпиона по версии Всемирной боксёрской ассоциации (ВБА). В 2005 году он стал первым российским чемпионом мира среди профессионалов в супертяжёлом весе по версии ВБА, победив Джона Руиса.

Валуев защитил свой титул несколько раз, включая победы над Оуэном Беком и Монте Барреттом. В 2007 году он провёл бой против Джамиля Макклайна, который был признан самым "тяжёлым" в истории бокса. Валуев также встречался на ринге с Русланом Чагаевым и другими известными боксёрами. В 2010 году он завершил свою спортивную карьеру из-за доброкачественной опухоли головного мозга.

После окончания спортивной карьеры Валуев занялся политической деятельностью и был избран депутатом Государственной думы VI созыва. Он также занимал пост вице-президента Федерации хоккея с мячом России и ведущего детской передачи "Спокойной ночи, малыши!". Валуев женат на Галине Борисовне Валуевой, и у них трое детей: Григорий, Ирина и Сергей.