Родился 28 мая 1953 года в городе Пушкин (Пушкинский район, Ленинград).
Его отец был преподавателем радиотехники в военном училище, автором ряда учебников для курсантов. Мать, математик по образованию, работала художником-графиком в издательстве «Наука». Дед — учёный, окончил биологический факультет Санкт-Петербургского университета, почётный гражданин Санкт-Петербурга.
Закончил восемь классов в 410 средней школе Пушкина, где он учился в одном классе с Сергеем Мироновым, с которым жил в одном подъезде. Побеждал в математических олимпиадах. 9-10-й классы он учился в физико-математической школе № 239 Ленинграда (одной из трёх ведущих специализированных школ в городе), которую закончил в 1970 году.
В 1976 году окончил физический факультет Ленинградского государственного университета имени А. А. Жданова. Учился на одном курсе с Владимиром Чуровым (с 2007 года — председатель Центризбиркома). Затем окончил аспирантуру (диссертацию не защищал).
После окончания ЛГУ работал научным сотрудником Государственного оптического института имени Вавилова, затем — директором пионерского лагеря.
Был избран в комитет комсомола, затем перешел на профессиональную комсомольскую работу — был инструктором Ленинградского горкома ВЛКСМ, завотделом культуры Ленинградского обкома ВЛКСМ, инструктором, завсектором по работе с творческой молодежью отдела культуры ЦК ВЛКСМ.
В 1991 году работал в ВЦСПС.
Окончил Академию общественных наук (АОН) при ЦК КПСС, а в 1991 году — аспирантуру при АОН. Состоял в КПСС до её запрещения в августе 1991 года.
Окончил Академию государственной службы.
В 1991 году учредил ТОО «Компания Ключ-С», с 1991 по 2002 год — генеральный директор книжного издательства «Издательский дом „Ключ-С“».
В апреле 1999 года совместно с Александром Подлесовым и юридическими лицами «Общество НОЙПА», ЗАО «СТРОНЕКС» и ЗАО «Колчан» учредил ООО «Инвестиционная компания (ИК) АйБиЭйч» (IBH), генеральным директором которой стал А. Подлесов.
В 2002 году стал вместе с Сергеем Мироновым и Александром Подлесовым одним из инициаторов создания оргкомитета Российской партии Жизни (РПЖ) и на учредительном съезде Российской партии жизни был избран сопредседателем Общенационального совета партии.
С 2003 года по 2006 год — первый заместитель председателя РПЖ.
В 2004 году возглавлял избирательный штаб С. М. Миронова на президентских выборах.
В 2006 году был избран в состав Президиума центрального совета партии «Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь». Секретарь политбюро президиума центрального совета «Справедливой России».
В 2007 году — генеральный директор журнала «Русская жизнь».
В 2007 году был избран депутатом Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации V созыва в составе федерального списка кандидатов, выдвинутого партией «Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь».
Руководитель фракции «Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь», член Комитета Государственной Думы по науке и наукоёмким технологиям.
В октябре 2009 года возглавлял список «Справедливой России» на выборах в Мосгордуму. Несмотря, на участие в списке многих популярных политиков, партия потерпела сокрушительное поражение (5,52 %) и не попала в региональный парламент.
На V съезде партии «Справедливая Россия» 16 апреля 2011 года был избран председателем партии (после досрочного прекращения полномочий Сергея Миронова). Согласно уставу партии, председатель партии занимается партийно-хозяйственной работой. Председатель палаты депутатов, которым сейчас является Сергей Миронов, может отменить любое решение любого органа партии, включая председателя партии.
14 июня 2011 года сложил с себя полномочия руководителя фракции «Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь», передав их Сергею Михайловичу Миронову
21 декабря 2011 года на первом пленарном заседании Государственной Думы РФ VI созыва избран заместителем председателя Госдумы от фракции партии «Справедливая Россия»
Эти его слова вызвали негодование депутатов от "Единой России". Комиссия Госдумы по этике предлагожила лишить Н.В. Левичева права слова до конца весенней сессии.