Николай Гё родился 27 февраля (15 по старому стилю) 1831 года в Воронеже в семье помещика. Его прадед Матвей (Матье) Гё переехал в Российскую империю из Франции и открыл собственную фабрику. Дед – Осип (Иосиф), служил в чине прапорщика. Отец – Николай Осипович участвовал в штурме Парижа (1814), жил во Франции, потом вернулся в Россию. Мать – Елена Яковлевна (в девичестве Садовская) скончалась от холеры спустя три месяца после его рождения, воспитывать Николая стала бабушка Дарья Яковлевна, урождённая Коростовцева. Николай учился в частном пансионе Гедуэна в Киеве (1840). В 1841 году он поступил в Первую киевскую гимназию, где получил первые уроки живописи (учитель рисования Фёдор Беляев). По окончании гимназии, в 1847 году, он по совету отца поступил на физико-математический факультет Университета Святого Владимира. В Киеве Николай учился недолго: старший брат Осип забрал его в Петербург.
В Петербурге Николай поступил в университет на математический факультет. Но в 1850 году он бросил его и поступил в Императорскую Академию Художеств (ИАХ) в класс исторической живописи к П.В. Басину. Николай часто помогал своим товарищам. Трое из них жили в его комнате, другим он позволял носить свою парадную одежду. За программную картину «Ахиллес оплакивает Патрокла» Николай был награждён Малой золотой медалью (1855), за программную работу «Аэндорская волшебница вызывает тень Самуила» он получил Большую золотую медаль (1857), звание классного художника 1-й степени и право пенсионерской поездки за границу.
В 1856 году Николай обвенчался с Анной Петровной Забела. Они вместе отправились в заграничную поездку, где Гё знакомится с Александром Ивановым. Под влиянием его работы «Явление Христа народу» он обратился к религиозным мотивам. Одна из первых его работ на библейский сюжет стало «Возвращение с похорон Христа». В1858 году им выполнен портретный этюд жены и эскизы на исторические сюжеты – «Смерть Виргинии» (1857–1858), «Любовь Весталки» (1858) и «Разрушение Иерусалимского храма» (1858). Николай остался недоволен этими эскизами. Он начинает писать с натуры, едет в Неаполь, где создаёт множество этюдов. В 1860 году Гё покидает Рим и переселяется во Флоренцию, где начинает писать эскиз «Смерть Ламбертации» (1860), но вскоре бросает эту работу. Ему ни как не удаётся создать главную картину, которую он должен привезти из пенсионерской поездки. В этот момент он обратился к Евангелию – «И вдруг я увидел там горе Спасителя, теряющего навсегда ученика-человека. Близ него лежал Иоанн: он всё понял, но не верит возможности такого разрыва. Я увидал Петра, вскочившего, потому что он тоже понял всё и пришёл в негодование – он горячий человек. Увидел я, наконец, и Иуду: он непременно уйдет». Так родилась идея «Тайной вечери». Гё пишет картину в реалистичной манере. В 1863 году он привёз её в Петербург на осеннюю выставку ИАХ. Картина произвела на публику сильное впечатление, цензура запретила воспроизводить её в копиях, а работа была приобретена российским императором в личную коллекцию. За «Тайную вечерю» Академия присвоила Гё звание профессора. В начале 1864 года Гё возвращается во Флоренцию, где пишет эскизы на евангельские сюжеты – «Христос и Мария, сестра Лазаря», «Братья Спасителя» и другие, начинает большую картину «Вестники Воскресения», знакомится с Герценым и пишет его портрет. «Писать Герцена» было рискованным. Он был «государственным преступником» и политическим эмигрантом. Работа была выполнена за пять сеансов. В конце 1869 года Гё возвращается в Россию, где принимает горячее и деятельное участие в организации «Товарищества передвижных художественных выставок». В 1871 году он стал членом Московского общества любителей художеств. С 1876 году Гё поселился на хуторе Ивановском Черниговской губернии, часто бывал в Москве, Петербурге и Киеве. В картине «Милосердие» (1880), он нарушил все тогдашние каноны в изображении Иисуса Христа, которого он изобразил в виде оборванного нищего. Работа подверглась критике и не была принята «в обществе». Николай её уничтожил, но впоследствии специалисты с помощью рентгенограммы обнаружили, что поверх картины «Милосердие» написана маслом картина «Что есть истина?». В 1882 году Гё сблизился с Л.Н. Толстым, бывал в имение Ясная Поляна, а в 1884 году написал его портрет. Затем последовал новый ряд картин на религиозные сюжеты – «Выход с Тайной вечери» (1889), «Что есть истина?» (1890), «Иуда» (Совесть) (1891), «Суд Синедриона. „Повинен смерти“» (1892) и, наконец, «Распятие» в нескольких вариантах. В то же время Гё пишет портреты Лихачёвой, Костычева и других, делает рисунки к повести Л.Н. Толстого «Чем люди живы» и лепит бюст писателя. Работы Гё неоднозначно воспринимались современниками из-за особенностей трактовки сюжетов, что часто шло в разрез с евангельским повествованием. Важное место в своих картинах он отводил нравственной, дидактической стороне, из-за чего его стиль иногда определяют как «философский реализм». Отличительной особенностью полотен Гё является тёмный сумрачный колорит с контрастными свето-теневыми эффектами, выразительность образов, часто натуралистичных, намеренно преувеличенных и иногда отталкивающих.
С 1854 года Николай Гё регулярно принимал участие в выставках ИАХ (до 1881). В 1870 году в залах ИАХ прошла его первая персональная выставка.
Произведения Николая Гё находятся в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском музее, Государственном музее изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Государственном Эрмитаже, Саратовском художественном музее им. А.Н. Радищева, Национальном художественном музее республики Беларусь, Киевском государственном музее русского искусства, Музее Д`Орсэ в Париже и других музейных и частных собраниях в России и зарубежом.
Николай Гё скончался 13 июня (1 по старому стилю) 1894 года на хуторе Ивановский, где и похоронен.
