Николай Костомаров родился в слободе Юрасовке Острогожского уезда Воронежской губернии (ныне село Юрасовка).

Отставной военный Иван Костомаров уже в возрасте выбрал себе в жены девушку Татьяну Петровну Мельникову и отправил ее в Москву для обучения в частном пансионе - с намерением потом на ней жениться. Обвенчались родители Николая Костомарова в сентябре 1817 года, уже после рождения сына. Отец собирался усыновить Николая, но не успел этого сделать.

Иван Костомаров, поклонник французской литературы XVIII века, идеи которой он пытался прививать и малолетнему сыну, и своей дворне. 14 июля 1828 года он был убит своими дворовыми людьми, похитившими при этом скопленный им капитал. Смерть отца поставила его семью в тяжелое юридическое положение. Рожденный вне брака, Николай Костомаров как крепостной отца в наследство переходил теперь его ближайшим родственникам - Ровневым, которые были не прочь отвести душу, издеваясь над ребёнком. Когда Ровневы предложили Татьяне Петровне за 14 тысяч десятин плодородной земли вдовью долю - 50 тыс. рублей ассигнациями, а также свободу сыну, она согласилась без проволочек.

Оставшись с очень скромным достатком, мать перевела Николая из московского пансиона (где он, только начав учиться, за блестящие способности получил прозвище фр.Enfant miraculeux - чудесная ребенок) в пансион в Воронеже, ближе к дому. Обучение в нем обходилось дешевле, но уровень преподавания был очень низким, и мальчик едва высиживал скучные уроки, которые практически ничего ему не давали. Пробыв там около двух лет, он был отчислен за «шалости» из этого пансиона и перешел в Воронежскую гимназию. Окончив здесь курс в 1833 году, Николай стал студентом Харьковского университета историко-филологического факультета.

В 1840 году Костомаров выдержал магистерский экзамен.

В 1842 году он напечатал диссертацию «О значении унии в западной России». Назначенный уже диспут не состоялся вследствие сообщения архиепископа харьковского Иннокентия Борисова о возмутительном содержании книги. Хотя речь шла лишь о нескольких неудачных выражениях, но профессор Н.Г.Устрялов, по поручению министерства народного просвещения разбиравший труд Костомарова, дал о нём такой отзыв, что книгу велено было сжечь.

Костомарову дозволено было написать другую диссертацию, и в конце 1843 году он представил в факультет работу под названием «Об историческом значении русской народной поэзии», которую и защитил в начале следующего года. В этом труде нашли яркое выражение этнографические стремления Костомарова, принявшие более определенный вид благодаря сближению его с кружком молодых украинцев (Корсун, Кореницкий, Бецкий и др.), подобно ему мечтавших о возрождении украинской литературы.

В Киеве, как и в Харькове, около него составился кружок лиц, преданных идее народности и намеревавшихся проводить эту идею в жизнь. Интересы киевского кружка не ограничивались, однако, пределами украинской национальности. Члены его, увлеченные романтическим пониманием народности, мечтали об общеславянской взаимности, соединяя с последней пожелания внутреннего прогресса в собственном отечестве.

С целью распространения этих идей дружеский кружок преобразовался в общество, получившее название Кирилло-мефодиевского братства. 

Николай Ге. Портрет историка Н.И.Костомарова (1878)

Студент Петров, подслушавший их беседы, донес на них; они были арестованы весной 1847 года, обвинены в государственном преступлении и подвергнуты различным наказаниям. Костомаров, просидев год в Петропавловской крепости, был «переведён на службу» в Саратов и отдан под надзор местной полиции, причём ему на будущее время воспрещалось как преподавание, так и печатание его произведений.

В 1855 году ему дозволен был отпуск в Петербург, которым он воспользовался для окончания своего труда о Хмельницком; в 1856 году отменено было запрещение печатать его сочинения и затем снят с него надзор. Совершив поездку за границу, Костомаров опять поселился в Саратове, где написал «Бунт Стеньки Разина» и принимал участие, в качестве делопроизводителя губернского комитета по улучшению быта крестьян, в подготовке крестьянской реформы. Весной 1859 года он был приглашен петербургским университетом занять кафедру русской истории, освободившуюся с выходом в отставку Устрялова. Тяготевшее ещё над Костомаровым запрещение педагогической деятельности было снято по ходатайству министра Б.П.Ковалевского, и в ноябре 1859 года он открыл свои лекции в университете. Это была пора наиболее интенсивной работы в жизни Костомарова и наибольшей его популярности.

В университете его лекции пользовались неслыханным успехом, привлекая массу как студентов, так и посторонних слушателей.

В эту же пору Костомаров был избран членом археографической комиссии и предпринял издание актов по истории Украины XVII века. Подготавливая эти документы к изданию, он начал писать по ним ряд монографий, которые должны были в результате составить историю Украины со времени Хмельницкого; эту работу он продолжал до конца жизни. Кроме того, Костомаров принимал участие в некоторых журналах («Русское слово», «Современник»), печатая в них отрывки своих лекций и исторические статьи.

После вызванного студенческими беспорядками (1861) закрытия петербургского университета, несколько профессоров, и в числе их Костомаров, устроили (в городской думе) систематические публичные лекции, известные в тогдашней печати под именем вольного или подвижного университета: Костомаров читал лекции по древней русской истории. Когда профессор Павлов, после публичного чтения о тысячелетии России, был выслан из Санкт-Петербурга, комитет по устройству думских лекций решил, в виде протеста, прекратить их. Костомаров отказался подчиниться этому решению, но на следующей его лекции (8 марта 1862) поднятый публикой шум принудил его прекратить чтение, а дальнейшие лекции были воспрещены администрацией.

Выйдя в 1862 году из состава профессоров петербургского университета, Костомаров уже не мог более вернуться на кафедру, так как его политическая благонадежность вновь была заподозрена, главным образом, вследствие усилий московской «охранительной» печати. В 1863 году его приглашал на кафедру Киевский университет, в 1864 году— Харьковский, в 1869 году— опять Киевский, но Костомаров, по указаниям министерства народного просвещения, должен был отклонить все эти приглашения и ограничиться одной литературной деятельностью, которая, с прекращением «Основы», также замкнулась в более тесные рамки. После всех этих тяжелых ударов Костомаров как бы охладел к современности и перестал интересоваться ею, окончательно уйдя в изучение прошлого и в архивные работы. Один за другим появлялись в свет его труды, посвященные крупным вопросам по истории Украины, московского государства и Польши. В 1863 году были напечатаны «Севернорусские народоправства», представлявшие собой обработку одного из читанных Костомаровым в петербургском университете курсов; в 1866 году в «Вестнике Европы» появилось «Смутное время московского государства», затем «Последние годы Речи Посполитой». В начале 1870-х годов Костомаров начал работу «Об историческом значении русского песенного народного творчества». Вызванный ослаблением зрения перерыв архивных занятий в 1872 году дал Костомарову повод к составлению «Русской истории в жизнеописаниях главнейших её деятелей».

Умер 7(19) апреля1885 года, после долгой и мучительной болезни. Николай Иванович похоронен в Санкт-Петербурге на Литераторских мостках Волковского кладбища.

Костомаров, Николай Иванович
   Севернорусские народоправства во времена удельно-вечевого уклада./ Костомаров Николай Иванович. - Санктпетербург: Издание Д.Е.Кожанчикова, 1863.

Т. 1.- [4], X, [2], 419, [1] с.

Т. 2.- [2], IV, 448 с.

Костомаров, Николай Иванович
   Исторические монографии и исследования Николая Костомарова. Т. 8 : История Новгорода, Пскова и Вятки во время удельно-вечевого уклада (Севернорусские народоправства). Т. 2. - С.-Петербург : Издание Д. Е. Кожанчикова, 1868. - [4], IV, 448 с.

Костомаров, Николай Иванович
   Исторические монографии и иследования : Историческая монография. Т. 8 : Севернорусские народоправства во времена удельно-вечевого уклада (История Новгорода, Пскова и Вятки). Т. 2. - 3-е изд. - С. Петербург : Типография М. М.Стасюлевича, 1886. - 467с.,  [1] с.

Костомаров, Николай Иванович
   Собрание сочинений : Исторические монографии и исследования : [в 8 кн.]. Кн. 3, т. 7 и 8 : Севернорусские народоправства во времена удельно-вечевого уклада (История Новгорода, Пскова и Вятки) / изд. Общества для пособия нуждающимся литераторам и ученым ("Литературного фонда"). - С.Петербург : Типография М.М. Стасюлевича, 1904. - V, [1], 498 с. - Источники: с. 7-14. - Указ. собств. имен: с.469-49