Леонов Николай Иванович родился 20 апреля 1919 года в селе Кремяное Кореневского района Курской области. После окончания 7 классов работал токарем на ремонтном заводе имени М. И. Калинина в Курске, одновременно учился в аэроклубе. В Красной Армии с 1937 года. В 1939 году окончил военную авиационную школу лётчиков.
На фронтах Великой Отечественной войны с июня 1942 года. Командир эскадрильи 183-го истребительного авиационного полка (294-я истребительная авиационная дивизия, 4-й истребительный авиационный корпус, 5-я воздушная армия, 2-й Украинский фронт) старший лейтенант Н. И. Леонов к ноябрю 1943 года произвёл 173 боевых вылета, в 31 воздушном бою сбил 15 самолётов противника. В январе 1944 года таранил фашистский бомбардировщик Ju-87, совершив посадку на повреждённом самолёте.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 13 апреля 1944 года старшему лейтенанту Леонову Николаю Ивановичу было присвоено звание Героя Советского Союза.
После войны продолжал служить в ВВС.
В 1951 году окончил Высшие офицерские лётно-тактические курсы. С 1957 года полковник Н. И. Леонов в запасе. Жил в городе Батайске Ростовской области, работал контролёром на заводе.
Умер 1 мая 1997 года, похоронен в Батайске.
Награжден орденом Ленина, тремя орденами Красного Знамени, орденом Отечественной войны 1 степени, двумя орденами Красной Звезды, медалями.
Увековечен на стеле «Героям-курянам» в Курске.
