Биография Караченцова внешне не примечательна громкими событиями. Коренной москвич, закончивший спортивную школу, он решил стать актером. Его мать была балетмейстером-постановщиком, отец — художником-графиком, много лет проработавшим в журнале "Огонек", следовательно, некие гены искусства были в нем заложены от рождения. Но даже скупой перечень сделанного актером Караченцовым впечатляет своим количеством и масштабами. Кроме множества театральных работ, нужно упомянуть более чем сто фильмов, причем актер играл в основном главные роли.
Известность Караченцову принес спектакль "Звезда и смерть Хоакина Мурьеты" (две роли в музыкальной версии поэтической драмы Пабло Неруды). В театре основной партнершей Караченцова чаще других бывала Инна Сурикова, вместе с которой они сыграли множество блестящих дуэтов, в частности, в таких спектаклях, как "Сорри" и "Тиль" (роль Тиля Уленшпигеля). М. Захаров часто использовал этот дуэт для создания спектаклей на двоих, где сила темперамента каждого актера дополняет оттенки роли другого. Великолепна и работа Караченцова в спектакле "Юнона и Авось" (роль графа Николая Резанова, рок-опера Алексея Рыбникова по поэме Андрея Вознесенского).
Захаров привлекал его к участию во многих современных спектаклях, в том числе в современной пьесе "Жестокие игры" (роль Миши Земцова) и в историко-революционной "Оптимистической трагедии" (роль Алексея).
Активно сниматься в кино актер начал только после триумфа "Тиля". Сам Захаров не использовал Караченцова в своих экранных работах, за исключением небольших ролей в телевизионных лентах "Двенадцать стульев" (1977) и "Дом, который построил Свифт" (1982). Тем не менее уже в начале своей кинокарьеры Караченцов сыграл одну из лучших своих ролей — Бусыгина в экранизации пьесы Александра Вампилова "Старший сын" (1975). Безудержность во всем, исполнительская щедрость красок отличают многие роли Караченцова.
Караченцов прекрасно ездил на коне и фехтовал. Ну, а в драках актер был просто неотразим, что он доказал, снимаясь в фильмах "Приключения Электроника" и "Человек с бульвара Капуцинов". Неслучайно, что в фильме "Один за всех", который зрители увидели в 1986 году, он сыграл без дублера.
Многие зрители помнят его смешного и самодовольного маркиза Рикардо в известном фильме "Собака на сене", в котором он снялся в 1977 году, на следующий год Караченцов с таким же успехом сыграл новую костюмную роль Злата в картине "Ярославна, королева Франции", а уже в 1997 году снялся в роли Петра I в фильме "Тайны дворцовых переворотов".
С режиссером Владимиром Бортко актер работал над эксцентрической комедией "Удачи вам, господа!" (1992) и отчасти исповедальным фильмом "Цирк сгорел, и клоуны разбежались" (1998).
В конце 1990-х годов Караченцов снимался сериалах ("Петербургские тайны", "Д.Д.Д. Досье детектива Дубровского").
Его можно считать ярко выраженным характерным актером, который одинаково владеет и трагедийными, и комедийными приемами. Особый профессионализм, выработанный прежде всего многолетней театральной практикой, позволял ему уверенно чувствовать себя в самых сложных или неординарных сценах.
Николай Караченцов старался поддерживать физическую форму и заниматься спортом: прыжками в воду и теннисом. Несмотря на жесткое отношение к себе и своим привычкам, он долгое время продолжал много курить.
Другим увлечением Караченцова долгое время было пение. Когда стал проводиться фестиваль актерской песни имени Андрея Миронова, Караченцов не только вошел в его жюри, но стал также исполнять песни для широкой аудитории. Его немного хрипловатый, но необычайно выразительный голос легко запоминается и становится своеобразной визитной карточкой фильмов, в которых он поет и играет, — "Трест, который лопнул" (1982), "Батальоны просят огня" (1984), "Человек с бульвара Капуцинов" (1987) и другие.
Он был женат на актрисе Людмиле Поргиной, с которой познакомился в театре "Ленком". Сын Андрей окончил факультет международного права МГИМО.
В 2005 году Николай Караченцов попал в серьезную аварию на Мичуринском проспекте в Москве и получил тяжелейшую черепно-мозговую травму, 26 дней пролежал в коме. С тех пор актер перенес несколько тяжелых операций и курсов реабилитации.
Осенью 2017 году у актера диагностировали опухоль в легком. В ноябре он начал курс лечения, но оно не помогло. Актер скончался 26 октября 2018 года в Московской городской онкологической больнице.