Romanovu dinastijas pārstāvis, imperatora Aleksandra III (Александр III Александрович Романов) un Marijas Fjodorovnas (Мария Фёдоровна) dēls. Sieva Aleksandra Fjodorovna (Александра Фёдоровна), bērni: Olga (Ольга Николаевна), Tatjana (Татьяна Николаевна), Marija (Мария Николаевна), Anastasija (Анастасия Николаевна), Aleksejs (Алексей Николаевич).

Izglītību ieguva mājmācībā pēc speciāli sagatavotas programmas. Jaunībā dienēja vairākos gvardes pulkos zemākajās virsnieku pakāpēs, pulkvedis (no 1892. gada). Par Krievijas imperatoru kronēts 14./26.05.1896. pēc Aleksandra III (Александр III Александрович) nāves. Tautas svinību laikā par godu kronēšanai 18./30.05.1896. Maskavā Hodinkas laukā gāja bojā vairāk nekā 1300 cilvēki (Hodinkas katastrofa).

Nikolaja II valdīšanas laikā Krievijas Impērijā salīdzinoši strauji attīstījās ekonomika, valsts industrializācija, dzelzceļu tīkla paplašināšana (Transsibīrijas dzelzceļš). Cara īstenotā ekonomiskā politika bija vērsta arī uz valsts finanšu sistēmas stabilizēšanu (1897. gada naudas reforma) un agrārā jautājuma atrisināšanu (Stolipina agrārā reforma).

Nikolaja II valdīšanas laikā Krievijā notika iekšpolitiski un ārpolitiski satricinājumi – Krievijas–Japānas karš, 1905. gada revolūcija Krievijā, Pirmais pasaules karš. Krievija piedalījās Bokseru sacelšanās apspiešanā Ķīnā, ietekmes sfēru sadalīšanā ar Lielbritāniju Āzijā, nodibināja protektorātu pār Mongoliju.

1905. gada revolūcijas Krievijā kulminācijas laikā izdeva īpašu manifestu (Oktobra manifests), ar kuru izsludināja politiskās brīvības un paredzēja Konstitūcijas izstrādāšanu un pieņemšanu, parlamenta (Valsts domes) sasaukšanu. 1905. gada beigās sākās imperatora sankcionēta vardarbīga revolūcijas apspiešana. Nikolajs II vērsās arī pret diviem pirmajiem parlamenta sasaukumiem, kuri īstenoja cara valdībai opozicionāru politiku. Pirmā Valsts dome (1906) tika padzīta pēc divarpus, otrā (1907) – pēc trīs mēnešu darba. Trešā (1907–1912) un Ceturtā (1912–1917) Valsts dome bija ilglaicīgākas.

16./29.07.1914. Krievija izsludināja vispārējo mobilizāciju, uz kuru Vācija 19.07./01.08. atbildēja ar kara pieteikumu. 20.07./02.08. Nikolajs II izdeva manifestu par kara sākumu un iecēla savu tēvoci lielkņazu Nikolaju Nikolajeviču (Николай Николаевич) par armijas un flotes virspavēlnieku. 10./23.08.1915., pēc vairākām frontē piedzīvotām sakāvēm, Nikolajs II uzņēmās Krievijas armijas virspavēlnieka pienākumus.

Februāra revolūcijas laikā 02./15.03.1917. Nikolajs II atteicās no troņa. Sākotnēji viņš tika turēts mājas arestā, pēc tam izsūtījumā Toboļskā un Jekaterinburgā.

Kad Jekaterinburgai tuvojās pretlielinieciskais karaspēks, 17.07.1918. Nikolajs II kopā ar sievu, bērniem un kalpotājiem tika nošauts.

20.08.2000. Krievu pareizticīgā baznīca Nikolaju II un viņa ģimeni kanonizēja.

Laikabiedri Nikolaju II vērtēja pretrunīgi. Viņš izpelnījās gan varmācīga un asiņaina valdnieka reputāciju (sevišķi saistībā ar 1905. gada revolūciju), gan pārāk maiga, netālredzīga un nekompetenta valstsvīra slavu (it īpaši Pirmā pasaules kara un Februāra revolūcijas laikā). Laikabiedri negatīvi vērtēja arī Nikolajam II pietuvinātās personas, it īpaši Grigoriju Rasputinu (Григорий Ефимович Распутин).

Saņēmis augstākos Krievijas un dažādu pasaules valstu apbalvojumus, kopumā vairāk nekā četrdesmit ordeņus, t. sk. Krievijas Svētā Andreja Pirmsauktā ordeni (Орден Святого апостола Андрея Первозванного), Svētā Aleksandra Ņevska ordeni (Орден Святого Благоверного князя Александра Невского), Baltā ērgļa ordeni (Order Orła Białego, Polija), Serafima ordeni (Kungliga Serafimerorden, Zviedrija), Leopolda I ordeni (Ordre de Léopold, Beļģija), Ziloņa ordeni (Elefantordenen, Dānija), Goda leģiona ordeni (Ordre national de la Légion d’honneur, Francija), Bikšu lentes ordeni (Order of the Garter, Lielbritānija) un citus.

Nikolajs II plaši attēlots mākslā un literatūrā. Viņu portretējuši vairāki ievērojami krievu gleznotāji: Iļja Repins (Илья Ефимович Репин) 1895. gadā; Valentīns Serovs (Валентин Александрович Серов) 1900. gadā; vācu gleznotājs Ernsts Lipharts (Ernst Friedrich von Liphart; Nikolaus II., 1900. un 1914. gadā) un citi.

Nikolajam II veltīti vairāki pieminekļi. Viņš attēlots daudzās spēlfilmās un dokumentālajās filmās: “Cara slepkava” (Цареубийца, režisors Karens Šahnazarovs, Карен Георгиевич Шахназаров, Padomju Sociālistisko Republiku Savienība, PSRS, Lielbritānija, 1991), “Sazvērestība” (Conspiracy, režisors Frenks Pīrsons, Frank Pierson, Lielbritānija, Amerikas Savienotās Valstis, ASV, 2007), “Rasputins” (Raspoutin, režisore Žozē Dajāna, Josée Dayan, Krievija, Francija, 2011), “Rasputins” (Rasputin: The Darks Servant of Destiny, režisors Ulijs Ēdels, Uli Edel, ASV, Ungārija, 1996); Anastāsija (Anastasia, režisors Anatols Litvaks, Anatole Litvak, ASV, 1956).