Николай Иванович Евгенов родился 15 августа 1888 года, в селе Собачьи Горбы Новгородской губернии. Обучался в Нарвской мужской гимназии. Отец мальчика Иван Михайлович был преподавателем гуманитарных предметов в гимназии, он очень хотел чтобы Николай пошёл по стопам своего старшего брата Евгения, который был студентом истфака Петербургского университета. Однако Николай хотел быть моряком и поступил в Морской кадетский корпус, где получил звание гардемарина. Свой первый морской опыт получил на знаменитом крейсере «Аврора» в 1907 году. В 1909 году Евгенов был произведен в чин мичмана.
В 1910 году Николай Евгенов впервые попадает в Арктику на посыльном судне «Бакан» и пробует себя в роли гидрографа у северо-запада Новой Земли. Также в этом плавании у Новой Земли он знакомился с Г.Я. Седовым и художником
Н.П. Пинегиным. Тогда Георгий Седов ему сказал: «На Севере столько интересных дорог, что не знаешь, по которой идти»[1]. Эти слова надолго запомнились начинающему исследователю Севера. Арктика навсегда заразила молодого гидрографа.
В 1912 году Евгенов был произведён в звание лейтенанта и в следующем году ему предложили заменить одного из офицеров Гидрографической экспедиции Северного Ледовитого океана (ГЭСЛО). Это была одна из крупнейших и, главное,
выдающихся экспедиций России в начале XX века (1910–1915 гг.). Николай Иванович, не думая, согласился и в 1913 году и был определён на л/п «Вайгач». На этом судне Н.И. Евгенов исполнял обязанности офицера и вахтенного начальника. Он выполнял гидрологические исследования, определял астрономические пункты и нёс вахту на «Вайгаче» в ту ночь, когда была открыта Земля Николая II – архипелаг Северная Земля. После плодотворного сезона в этой экспедиции Евгенов отправился в назначенный отпуск, посетив Порт-Артур, Китай, Индию и Японию, расширяя собственный кругозор географа.
В следующем году перед экспедицией стояла задача пройти Северным морским путем с востока на запад. Николай Иванович был назначен на «Таймыр» старшим штурманом. Поход был трудным. Суда вынуждены были встать на зимовку, к которой мало кто был готов, о чём говорят и потери – три члена команды в ходе зимовки погибли. Тем не менее, продолжались гидрологические наблюдения, а сам Евгенов смог разработать чертежи «подводного флюгера» – прибора для измерения подлёдных течений. Прибор был собран по чертежам учёного и использовался. Также Н.И. Евгенов применял аэрологических змеев для проведения аэрологических измерений.
Всего за период 1913-1915 гг. Евгенов успел побывать вахтенным начальником ледокольного парохода «Вайгач» и старшим штурманом на «Таймыре». За это время, помимо уже упомянутых исследований, он успел приступить к созданию карты Земли Николая II. Однако полностью обработать материалы экспедиции и обобщить их не успел из-за начавшейся войны, поэтому к обработке результатов ГЭСЛО он будет возвращаться не раз.