Сын мелкого железнодорожного служащего, дворянина, происходившего из рода обрусевших немцев, и акушерки. Драматические события семейной жизни Гиммеров (в 1895 году отец, не получив развода у церковных инстанций, по договоренности с матерью инсценировал самоубийство и скрылся, чтобы дать ей возможность повторно выйти замуж) послужили Л. Н. Толстому материалом для пьесы «Живой труп». За эту аферу родители Николая были приговорены к ссылке, замененной годом заключения. Суханов воспитывался у дальних родственников, с 14 лет занимался репетиторством. В 17 лет увлекся толстовством, входил в нелегальные гимназические кружки. Окончив с серебряной медалью 1-ю Московскую гимназию (1901), уехал в Париж, где слушал лекции в Русской высшей школе общественных наук. После возвращения в Россию в середине 1903 года стал студентом историко-философского факультета Московского университета и вступил в ряды московской эсеровской организации.
В мае 1904 года арестован и приговорен к 1,5 годам тюрьмы, отбывал наказание в Таганской тюрьме и был освобожден 18 октября 1905 года в числе других политзаключенных по требованию революционных демонстрантов. Написал в тюрьме первую свою работу «О нашей аграрной программе». Принимал участие в Декабрьском вооруженном восстании в Москве. После подавления восстания скрывался, выезжал в Швейцарию. В 1906–1907 гг. порвал с эсерами.
В 1909 году снова поступил в Московский университет на экономическое отделение юридического факультета. Считал, что стал «законченным марксистом», но в работах по аграрному вопросу развивал народнические положения об устойчивости крестьянского хозяйства и сокращении класса земледельческих наемных рабочих. За участие в эсеровской организации выслан в конце 1910-го на 3 года в Архангельскую губернию, разрабатывал там материалы подворной переписи 1785. Отбыв ссылку, в начале 1913 г. приехал в Петербург. В мае 1914 года выслан из Петербурга, но продолжал проживать в городе нелегально; работал в Министерстве земледелия. Сотрудничал в журналах «Русское богатство», «Заветы», редактор и сотрудник журнала «Современник» (1911–1915) и «Летопись» (1915–1917). Печатался в легальной народнической газете «Стойкая мысль». Считал возможным объединение всех социалистических течений путем «поглощения» народничества марксизмом.
В конце мая 1917 года по рекомендации Ю. О. Мартова вступил в группу меньшевиков-интернационалистов, но, по словам Суханова, «на деле оставался диким и во всяком случае чувствовал себя таковым». Член Главного земельного комитета с апреля 1917 г.; редактор ежедневной газеты «Новая жизнь» (социал-демократической газеты в 1917–1918 годах, где главным образом принимали участие меньшевики-интернационалисты и внефракционные социал-демократы, писатели журнала «Летопись», М. Горький). Подвергал в статьях критике Временное правительство за империалистическую политику и большевиков за радикализм и социальную демагогию, назвал «Апрельские тезисы» В. И. Ленина «беспардонной анархо-бунтарской системой».
Член ВЦИК 2-го, 3-го и 4-го созывов. На заседаниях ВЦИК критиковал большевистское правительство и Ленина, обвиняя их в анархизме, произволе, развале экономики. В период ведения переговоров о Брестском мире сторонник революционной войны с Германией. В июне 1918 года исключен из ВЦИК вместе с другими меньшевиками и правыми эсерами. После того как в июле правительство большевиков закрыло «Новую жизнь» (в июне-июле издавалась и в Москве), приступил к написанию «Записок о революции» – мемуаров о событиях 1917 года.
В конце 1920 года Суханов вышел из меньшевистской партии из-за несогласия со стремлением лидеров меньшевиков воссоздать 2-й Интернационал. С переходом к НЭПу окончательно порвал с меньшевизмом; в дальнейшем заявил об ошибочности всего написанного им до 1921 г. о большевиках и их роли в революции. Вступил в германскую компартию.
В декабре 1923 года пытался вступить в РКП(б), но не был принят. Работал в советских учреждениях на Урале, в Москве, за границей, в 1924–1925 гг. редактировал экономические журналы, издававшиеся на немецком и французском языках при торгпредствах СССР в Германии и Франции, сотрудник Института монополии внешней торговли при Наркомате торговли РСФСР.
В июле 1930 года арестован по обвинению в контрреволюционной деятельности. «Сухановщина» была объявлена опаснее «Чаяновщины». В результате процесса по делу так называемого «Союзного бюро ЦК меньшевиков» (март 1931) был приговорен к 10 годам тюрьмы. На суде, признав себя виновным, изложил свои взгляды на сталинский политический курс: отказ от НЭПа «бьет по социализму и благосостоянию народа», «колхозное движение и вся хлебозаготовительная кампания 1929–1930 годов неизбежно будут иметь катастрофическое значение для всего нашего народного хозяйства». Отбывал наказание в Верхне-Уральском изоляторе.