Николай Егорович Жуковский родился (5) 17 января 1847 года в селе Орехово (ныне Владимирской области), в семье инженера-путейца. В 1868 году окончил физико-математический факультет Московского университета по специальности прикладная математика. С 1870 года он начал преподавательскую деятельность. В 1876 году защитил магистерскую диссертацию «Кинематика жидкого тела». За исследование «О прочности движения» Жуковскому была присуждена степень доктора прикладной математики (1882). С 1885 года преподавал теоретическую механику в Московском университете. В МВТУ и Московском университете Жуковский работал до конца жизни. В 1902 году под руководством Николая Егоровича при механическом кабинете Московского университета была сооружена одна из первых в Европе аэродинамических труб. В 1904 году под его руководством в поселке Кучино под Москвой был создан первый в Европе аэродинамический институт. В том же году Жуковский организовал воздухоплавательную секцию в обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии. В 1910 году при непосредственном участии Жуковского в МВТУ была открыта аэродинамическая лаборатория. Во время Первой мировой войны Жуковский разрабатывал теорию бомбометания, занимался вопросами баллистики артиллерийских снарядов. После Октябрьской революции Жуковский и руководимый им коллектив ученых сразу включились в дело создания советской авиации.
В декабре 1918 года Советским правительством по предложению Жуковского был учрежден Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), руководителем которого он был назначен. Жуковский является автором многочисленных оригинальных исследований в области механики твердого тела, астрономии, математики, гидродинамики и гидравлики, прикладной механики, теории регулирования машин и др. Для его работ характерно сочетание глубоких теоретических изысканий с инженерным подходом к решению технических задач. Он был также автором классических учебников по теоретической механике для университетов и технических вузов. Николай Егорович Жуковский умер 17 марта 1921 года в Москве. Его работы заложили основы единой научной дисциплины – экспериментальной и теоретической аэродинамики, оказавшей огромное влияние на развитие авиации.
В 1920 году в ознаменование 50-летия научной деятельности Жуковского и больших заслуг его как «отца русской авиации» был издан декрет Совета Народных Комиссаров за подписью В. И. Ленина об учреждении премии им. Н. Е. Жуковского за лучшие труды по математике и механике, об издании трудов Жуковского, а также о ряде льгот для самого учёного.
Похоронен на кладбище Донского монастыря в Москве.