Окончил сельскую школу первым учеником, затем с отличием двухклассное земское училище в городе Валуйки, поступил в коммерческое училище в городе Уразово. В 18 лет вступил в ряды Красной Армии. В 1922 г. окончил с отличием Полтавскую пехотную школу. После окончания пехотной школы Ватутина назначают командиром отделения стрелкового полка, затем – командиром взвода. В 1924 г. он оканчивает Киевскую высшую объединенную военную школу, затем продолжает образование в Военной академии им. М.В. Фрунзе. С 1931 г. он становится начальником штаба горно-стрелковой дивизии. В 1937 г. Ватутин окончил Военную академию Генштаба. В 1938 г. назначается начальником штаба Киевского особого военного округа, затем командиром корпуса.  Великую Отечественную он начал в должности начальника штаба Северо-Западного фронта в июне 1941 г. С мая 1942 г., будучи заместителем начальника Генерального штаба, он был одновременно представителем ставки Верховного главнокомандования на Брянском фронте. Войска под командованием Ватутина сражались в Сталинградской и Курской битвах, участвовали в освобождении левобережной Украины, провели множество операций. 29 февраля 1944 г., возвращаясь из штаба 13-й армии, Николай Фёдорович Ватутин был обстрелян в с. Милятын Острожского района, в собственном тылу, бендеровцами, ранен в левое бедро. Его доставили в военный госпиталь города Ровно, откуда переправили в Киев. Ранение сначала казалось не очень опасным, вроде бы дело шло на поправку, но потом состояние генерала резко ухудшилось. За жизнь полководца боролись лучшие врачи, в том числе известный хирург Н. Бурденко. К сожалению, не помогла и ампутация. В ночь на 15 апреля 1944 г. Николай Фёдорович Ватутин скончался от заражения крови. Его похоронили в Киеве.