Николай Викторович Любимов родился 21 ноября 1971 года в Калуге. Его мать Валентина Алексеевна работала педагогом в городском училище №36.
В 1993 году с отличием окончил исторический факультет Калужского государственного педагогического института им. К. Э. Циолковского (ныне — Калужский государственный университет им. К. Э. Циолковского) по специальности «учитель истории и социально-политических дисциплин». В 2001 году получил диплом Московского гуманитарно-экономического института по специальности «юриспруденция». В том же году на базе Франко-Российского института делового администрирования прошел курс повышения квалификации по теме «Стратегия развития Калужской области и развитие эффективной команды для ее реализации».
После окончания Калужского пединститута остался работать в вузе начальником научно-исследовательского сектора.
С 1997 по 2000 год — главный специалист правового отдела, затем начальник отдела инвестиций департамента экономики и промышленности администрации Калужской области.
В 2000-2003 годах возглавлял Центральное агентство по регистрации выпусков ценных бумаг акционерных обществ в Калуге.
В 2003-2004 годах — генеральный директор открытого акционерного общества (ОАО) «Калужская ипотечная корпорация».
С 2004 по 2007 год — министр экономического развития Калужской области (руководитель регионального правительства — губернатор области Анатолий Артамонов).
25 июня 2007 года перешел в городскую управу муниципального образования «Город Калуга». Занял пост первого заместителя городского головы, начальника управления экономики и имущественных отношений города. Возглавлял муниципальную коллегию, образованную при главе Калуги Максиме Акимове. С июля 2007 года исполнял обязанности городского головы в связи с назначением Акимова заместителем губернатора области (с 2013 г. Акимов — первый заместитель руководителя Аппарата правительства РФ).
15 сентября 2007 года на конференции регионального отделения партии «Единая Россия» единогласно был выдвинут кандидатом на пост главы Калуги.
В 2007-2010 годах — городской голова Калуги. Был избран 2 декабря 2007 года на досрочных выборах, набрал 73,39% голосов избирателей. Его ближайший соперник, кандидат от КПРФ, декан Калужского филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана Вячеслав Попков, получил 15,53%. В годы, когда город возглавлял Николай Любимов, был принят генеральный план развития городского округа, начато строительство муниципального жилья, застройка района Правобережный, открыт после реконструкции Гагаринский мост через Оку и др. На территории технопарка «Грабцево» введены в строй «Гестамп- Северсталь-Калуга» (производство автомобильных деталей), «Гестамп-Гонварри-Калуга» (сервисный металлоцентр). В индустриальном парке «Калуга-юг» запущено производство грузовых автомобилей ЗАО «Вольво восток», началось размещение производителей автокомпонентов ЗАО «Бецема- Калуга», ООО «Меркатор-Калуга». Согласно Индексу политического влияния глав 100 крупнейших городов России, подготовленном фондом «Петербургская политика», в 2010 г. Николай Любимов вошел в число пяти лучших российских мэров.
В 2009 году был избран председателем Калужского регионального отделения Ассоциации юристов России.
С декабря 2010 года по сентябрь 2015 года Николай Любимов занимал пост заместителя губернатора Калужской области Анатолия Артамонова. Одновременно с сентября 2011 года был руководителем администрации губернатора.
В 2015-2016 годах — депутат Законодательного собрания Калужской области VI созыва. Был избран 13 сентября 2015 года по списку регионального отделения партии «Единая Россия» (возглавлял Жуковскую территориальную группу №6). Входил во фракцию «Единая Россия». С 24 сентября 2015 года — председатель Законодательного собрания области.
В мае 2016 года участвовал в предварительном внутрипартийном голосовании (праймериз) «Единой России» по отбору кандидатов в депутаты Госдумы РФ по Калужской области. Занял первое место по итогам голосования (64,87%).
18 сентября 2016 года избран депутатом Государственной думы РФ VII созыва по списку партии «Единая Россия» (четвертый номер в региональной группе №21 — Брянская, Калужская, Смоленская, Тульская области). Был членом фракции «Единая Россия», входил в комитет по бюджету и налогам.
14 февраля 2017 года указом президента РФ Владимира Путина назначен врио губернатора Рязанской области в связи с досрочной отставкой бывшего главы региона Олега Ковалева.
Член Всероссийской политической партии «Единая Россия», член президиума регионального политического совета Калужского регионального отделения партии.
Женат, имеет двух дочерей. Супруга — Оксана Владимировна Любимова (родилась в 1980 году), выпускница Калужского государственного педагогического университета, работала в компании Volvo Trucks . Дочери — Алена (родилась в 2001 году) и Валерия (родилась в 2006 году) — учатся в школе.