Родился 19 декабря 1919 года в деревне Усть-Яруль Ирбейского района Красноярского края.
В 1937 году был призван в ряды Советской Армии.
В конце 1940 года окончил школу летчиков.
На фронте с первых дней войны.
4 июля 1941 года в небе под Ленинградом Николай Тотмин пошел в лобовой таран. Такого в мировой истории воздушных боев еще не бывало. За это 22 июля 1941 года ему присвоено звание Героя Советского Союза.
23 октября 1942 года геройски погиб под Ленинградом.