Из дворян. Первоначальное образование получил дома, затем с 1831 г. в Московском пансионе Чермака и в московском Дворянском институте. Окончил юридический факультет Московского университета (1836–1840) и поступил на службу в Археографическую комиссию в Санкт-Петербурге, где сразу начал готовиться к магистерскому экзамену. 1843–1846 годы провел дома, в родовом имении, решая возникшие проблемы. В 1846 г. возвратился в Москву и занял должность библиотекаря в Московском архиве МИД, а также вновь поступил на службу в Археографическую комиссию. В том же 1846 г. защитил в Московском университете магистерскую диссертацию «Предварительные юридические исследования для полного объяснения Русской правды», а также издал «Текст Русской правды на основании четырех списков разных редакций», а в 1847 г. напечатал «О значении Кормчей в системе древнего русского права». Эти труды сразу создали Калачову авторитетное имя в вопросах истории русского права. С 1847 г. – член Московского общества истории и древностей. В 1848–1852 гг. – профессор кафедры истории русского законодательства в Московском университете. С 1851 г.  член Археографической комиссии, которая поручила ему издание «Дополнений к актам историческим». Для этого в 1852–53 гг. совершил археографическую экспедицию и опубликовал собранные им документы в «Архиве историко-юридических сведений, относящихся до России» и «Архиве исторических и практических сведений, относящихся до России». В 1857 г. поступил на службу во Второе отделение собственной Его Величества канцелярии (Санкт-Петербург) и занялся редакцией третьего издания «Свода гражданских законов». Участвовал в подготовке реформы 19 февраля 1861 г. (член редакционной комиссии) и судебной реформы 1864 г. (член-редактор комиссии). В 1858 г. был избран в члены-корреспонденты Академии наук, в 1862 г. назначен членом консультации при Министерстве юстиции. В 1864 г. возведен Петербургским университетом за ученые труды в степень доктора гражданского права, а через 4 года избран в почетные члены того же университета. В 1865–85 гг. – управляющий Московским архивом Министерства юстиции. В 1878 г. был назначен директором основанного им Археологического института, в 1882 г. – избран в члены Академии наук. Основал ежемесячный журнал «Юридический вестник», который редактировал в 1860–64 гг. и 1867–70 гг. Автор ряда работ по теории и практике архивного дела.

Соч.: Предварительные юридические сведения для полного объяснения Русской правды: рассуждение, писанное для получения степени магистра, кандидатом прав Николаем Калачовым. – М., 1846; О значении Кормчей в системе древнего русского права. – М., 1850; Разбор сочинения г. Андреевского «О наместниках, воеводах и губернаторах»: составленный по поручению Имп. академии наук Николаем Калачевым… – СПб., 1867.

Лит.: Н.В. Калачев: (некролог) // Исторический вестник. Т. 22. 1885; Багалей Д.И. Памяти Калачова Н.В… – Харьков, 1885; Волков В.А., Куликова М.В., Логинов В.С. Московские профессора 18-начала 20 веков. – М., 2006.