Родился в Ленинграде 30 апреля 1962 года в семье балерины и физика-метролога. Николай рос очень активным, любопытным мальчиком, поэтому родители отдали его еще в раннем детстве в музыкальную школу по классу скрипки. В Театр юношеского творчества Фоменко приняли после первого же прослушивания, хотя обычно попасть туда было совсем не просто из-за большого количества желающих. Кроме того, будущий шоумен увлекался горными лыжами и даже получил разряд мастера спорта.
Что касается профессии, то все, казалось, было давно предрешено: мать мечтала, чтобы Николай поступил в музыкальный институт и навсегда связал свою жизнь с искусством. Однако Фоменко, когда пришло время подавать документы в ВУЗ, заявил, что собирается стать актером. В семье новость восприняли без особого восторга, но и решительно протестовать никто не стал. Дело в том, что Николай до 17 лет не выговаривал букву «р», а абитуриентов с дефектами речи отсеивают еще на первых этапах прослушивания в театральные училища. Однако Фоменко сообщил приемной комиссии, что долго готовился к исполнению роли вождя мирового пролетариата, который, как известно, картавил, и поразил опытных и придирчивых профессоров своей интерпретацией басни Крылова «Лягушка и бык». Итак, его приняли в Ленинградский институт театра, музыки и кино в мастерскую Игоря Горбачева.
На занятиях Фоменко познакомился с Максимом Леонидовым и Дмитрием Рубиным. Вместе они решили создать собственную музыкальную группу. Так родился бит-квартет «Секрет» – первый популярный проект с участием Николая. В начале существования группы он выступал в качестве бас-гитариста, а когда Леонидов эмигрировал на историческую родину (в Израиль), взял на себя обязанности фронтмена и вокалиста. Друзья сочинили хиты «Последний час декабря», «Она не понимает», «Не говори мне прощай», которые надолго остались в народной памяти.
В 1983 году Фоменко закончил институт и был по распределению направлен в Александринский театр. Талантливому актеру одинаково успешно удавались не только комедийные, но и драматические амплуа. Например, одна из самых известных его ролей – «король нищих» Пичем в пьесе «Трехгрошовая опера», неизменно собиравшей аншлаг. В разные годы Фоменко сотрудничал с «Сатириконом», театром «На Литейном», Ленинградским театром имени Пушкина.
С 1995 года Фоменко вел на «Русском радио» несколько очень популярных передач, в том числе юмористических. До сих пор у многих людей его голос ассоциируется с джинглами радиостанции.
Кинодебют актера – лента «Скорость», вышедшая в 1983-м, после чего актер сделал почти десятилетний перерыв и снова появился на экранах уже в 1990-х. В картине «Анекдоты», комедии с грубоватым юмором, соответствующим своему времени, Фоменко сыграл Людвига Ван Бетховена, а также выступил в качестве композитора. Его партнерами по съемочной площадке стали Александр Абдулов и Армен Джигарханян.
Одна из лучших работ актера – мелодрама Владимира Машкова «Сирота казанская», где он сыграл вместе с мэтрами отечественного кино: Олегом Табаковым, Валентином Гафтом.
В картине «Лунный папа» Фоменко исполнил роль легкомысленного летчика Ясира, который тихой звездной ночью встретил наивную красавицу Мамлакат (в исполнении Чулпан Хаматовой).
