Родился в селе Калиновка Курской губернии в шахтерской семье. Получил начальное образование в церковно-приходской школе. С 1908 работал слесарем, чистильщиком котлов, состоял в профессиональных союзах, участвовал в рабочих стачках. В годы Гражданской войны воевал на стороне большевиков. В 1918 вступил в коммунистическую партию. В начале 1920-х годов работал на шахтах, учился на рабочем факультете Донецкого индустриального института. В дальнейшем занимался хозяйственной и партийной работой в Донбассе и Киеве. В 1920-е годы руководителем коммунистической партии на Украине был Л.М. Каганович, и по-видимому Хрущев произвел на него благоприятное впечатление. Вскоре после отъезда Кагановича в Москву Хрущев был направлен на учебу в Промышленную академию. С января 1931 находился на партийной работе в Москве, в 1935–1938 он – первый секретарь московского областного и городского комитетов партии – МК и МГК ВКП(б). В январе 1938 был назначен первым секретарем ЦК компартии Украины. В том же году стал кандидатом, а в 1939 – членом Политбюро. В годы Второй мировой войны Хрущев занимал пост политического комиссара высшего ранга (члена военных советов ряда фронтов) и в 1943 получил звание генерал-лейтенанта; руководил партизанским движением за линией фронта. В первые послевоенные годы возглавлял правительство на Украине, Каганович же возглавлял партийное руководство республики. В декабре 1947 Хрущев вновь возглавил коммунистическую партию Украины, став первым секретарем ЦК КП(б)У; занимал этот пост до своего переезда в Москву в декабре 1949, где стал первым секретарем Московского комитета партии и секретарем ЦК ВКП(б).
Хрущев выступил инициатором укрупнения коллективных хозяйств (колхозов). Эта кампания привела к снижению в течение нескольких лет численности коллективных хозяйств с примерно 250 тыс. до менее чем 100 тыс. В начале 1950-х годов он вынашивал еще более радикальные планы. Хрущев хотел превратить крестьянские села в агрогорода, чтобы колхозники жили в таких же домах, как рабочие, и не имели приусадебных участков. Опубликованная по этому поводу речь Хрущева в «Правде» на следующий день была опровергнута в редакционной статье, где подчеркивался дискуссионный характер предложений. И все же Хрущев в октябре 1952 был назначен одним из главных докладчиков на XIX съезде партии.
После смерти Сталина, когда председатель Совета Министров Г.М. Маленков оставил пост секретаря ЦК, Хрущев стал «хозяином» партаппарата, хотя вплоть до сентября 1953 и не имел титула первого секретаря. В период с марта по июнь 1953 Л.П. Берия предпринял попытку захвата власти. В целях устранения Берии Хрущев пошел на союз с Маленковым. В сентябре 1953 он занял пост первого секретаря ЦК КПСС.
В первые годы после смерти Сталина говорилось о «коллективном руководстве», но вскоре после ареста Берии в июне 1953 между Маленковым и Хрущевым началась борьба за власть, победу в которой одержал Хрущев. В начале 1954 он объявил о начале грандиозной программы освоения целинных земель с целью увеличения производства зерна, а в октябре того же года возглавил советскую делегацию в Пекине.
Причиной отставки Маленкова с поста председателя Совета Министров в феврале 1955 явилось то, что Хрущеву удалось убедить Центральный Комитет поддержать курс на преимущественное развитие тяжелой промышленности, а следовательно, и производства вооружений, и отказаться от идеи Маленкова отдать приоритет производству предметов потребления. На пост председателя Совета Министров Хрущев назначил Н.А. Булганина, обеспечив себе позиции первой фигуры в государстве.
Наиболее ярким событием в карьере Хрущева был XX съезд КПСС, состоявшийся в 1956. В докладе на съезде он выдвинул тезис, согласно которому война между капитализмом и коммунизмом не является «фатально неизбежной». На закрытом заседании Хрущев выступил с осуждением Сталина, обвинив его в массовом уничтожении людей и ошибочной политике, едва не закончившейся ликвидацией СССР в войне с нацистской Германией. Результатом этого доклада стали волнения в странах восточного блока – Польше (октябрь 1956) и Венгрии (октябрь и ноябрь 1956). Эти события подорвали позиции Хрущева, особенно после того, как в декабре 1956 выяснилось, что из-за недостаточных капиталовложений срывается выполнение пятилетнего плана. Однако в начале 1957 Хрущеву удалось убедить Центральный Комитет принять план реорганизации управления промышленностью на региональном уровне.
В июне 1957 Президиумом (ранее Политбюро) ЦК КПСС был организован заговор с целью смещения Хрущева с поста первого секретаря партии. После своего возвращении из Финляндии он был приглашен на заседание Президиума, который семью голосами против четырех потребовал его отставки. Хрущев созвал Пленум ЦК, который отменил решение Президиума и отправил в отставку «антипартийную группу» Молотова, Маленкова и Кагановича. (В конце 1957 Хрущев отправил в отставку поддержавшего его в трудную минуту маршала Г.К. Жукова.) Он укрепил Президиум своими сторонниками, а в марте 1958 занял пост председателя Совета Министров, взяв в свои руки все основные рычаги власти.
В 1957 г., после успешных испытаний межконтинентальной баллистической ракеты и вывода на орбиту первых спутников, Хрущев выступил с заявлением, потребовав от стран запада «покончить с холодной войной». Его требования об отдельном мирном договоре с Восточной Германией в ноябре 1958, который бы включал возобновление блокады Западного Берлина, привели к международному кризису. В сентябре 1959 президент Д. Эйзенхауэр пригласил Хрущева посетить США. После поездки по стране Хрущев вел переговоры с Эйзенхауэром в Кемп-Дэвиде. Международная обстановка заметно потеплела после того, как Хрущев согласился отодвинуть сроки решения вопроса о Берлине, а Эйзенхауэр – созвать конференцию на высшем уровне, которая бы рассмотрела этот вопрос. Встреча на высшем уровне была намечена на 16 мая 1960. Однако 1 мая 1960 в воздушном пространстве над Свердловском был сбит разведывательный самолет США У-2, и встреча была сорвана.
«Мягкая» политика в отношении США вовлекла Хрущева в скрытую, хотя и жесткую идеологическую дискуссию с китайскими коммунистами, осуждавшими переговоры с Эйзенхауэром и не признававшими предложенной Хрущевым версии «ленинизма». В июне 1960 Хрущев выступил с заявлением о необходимости «дальнейшего развития» марксизма-ленинизма и учета в теории изменившихся исторических условий. В ноябре 1960, после трехнедельной дискуссии, съезд представителей коммунистических и рабочих партий принял компромиссное решение, позволявшее Хрущеву вести дипломатические переговоры по вопросам разоружения и мирного сосуществования, призвав при этом активизировать борьбу против капитализма всеми средствами, кроме военных.
В сентябре 1960 Хрущев во второй раз посетил США в качестве главы советской делегации на генеральной ассамблее ООН. В ходе ассамблеи ему удалось провести широкомасштабные переговоры с главами правительств целого ряда стран. В его докладе на Ассамблее содержались призывы к всеобщему разоружению, немедленной ликвидации колониализма и принятию Китая в ООН. В июне 1961 Хрущев встретился с президентом США Дж.Кеннеди и вновь высказал свои требования в отношении Берлина. В течение лета 1961 советская внешняя политика становилась все более жесткой, а в сентябре СССР прервал трехлетний мораторий на испытания ядерного оружия, проведя серию взрывов.
Осенью 1961 на XXII съезде КПСС Хрущев выступил с нападками на коммунистических лидеров Албании (которых не было на съезде) за то, что они продолжали поддерживать философию «сталинизма». При этом он имел в виду также лидеров коммунистического Китая. 14 октября 1964 Пленумом ЦК КПСС Хрущев был освобожден от обязанностей 1-го секретаря ЦК КПСС и члена Президиума ЦК КПСС. Его сменили Л.И. Брежнев, ставший первым секретарем Цк кПСС, и А.Н.Косыгин, ставший председателем Совета Министров.
После 1964 Хрущев, сохраняя свое место в ЦК, по существу находился в отставке. Он формально отмежевался от опубликованного в США под его именем двухтомного труда «Воспоминания» (1971, 1974). Хрущев умер в Москве 11 сентября 1971.