Николай был пятым ребёнком в семье. В 1911 году принят в сельскую церковно-приходскую школу, которую окончил с похвальным листом.
В конце лета 1914 года семья Островских проживала в селе Турия близ Владимира-Волынского, где отец служил в лесничестве. После того как в августе 1914 года Российская империя вступила в Первую мировую войну, семья перебралась подальше от границы с Галицией и боевых действий – в местечко Шепетовка в Волынской губернии.
В Шепетовке Николай с 1915 по 1916 год учится в двухклассном училище. Однако весной был отчислен «в связи со вздорным характером и излишним любопытством». Николай весь 1916 год, весну и лето 1917 года работал в привокзальном буфете, пильщиком дров на материальном складе станции и подрабатывал кочегаром на электростанции.
После двух революций и Гражданской войны власть в Шепетовке менялась несколько раз (Украинская Центральная рада, советская власть, Директория, войска Петлюры. УНР, опять большевики). Осень 1918 года в Шепетовке открылось Украинское высшее начальное училище. 14‑летний Николай был зачислен на второй курс. 20 июля 1919 года вступил в комсомол. «Было так, – вспоминал Островский, – что вместе с комсомольским билетом мы получали ружьё и двести патронов». Вступил в Красную армию, воевал в кавалерийской бригаде Котовского и в 1‑й Конной армии. В августе 1920 года под Львовом был тяжело ранен в спину и получил травму глаза. С этого ранения у Островского остался шрам над глазом и начались проблемы со зрением. Два месяца лечился в Киевском военном госпитале, куда был доставлен с другими ранеными 22 августа 1920 года.
После демобилизации из 1‑й Конной армии в октябре 1920 года вернулся в Шепетовку. Весной 1921 года с отличием окончил Единую трудовую школу и уехал в Изяславль, вступив в части особого назначения для борьбы с бандитизмом.
Осенью 1921 года переехал в Киев и поступил в электротехническое училище. В 1922 году на комсомольской стройке узкоколейной дороги под Киевом заразился сыпным тифом. После выздоровления участвовал в обеспечении лесосплава на Днепре. Не давая брёвнам вмёрзнуть в лёд, простудился и приобрёл тяжёлую форму полиартрита, поразившего суставы. Вдобавок ко всему перенёс несколько приступов возвратного тифа. В итоге в возрасте 18 лет Николай Островский был признан инвалидом 1-й группы, но от всех это скрывал.
С 1927 года, оказавшись прикованным к постели неизлечимой болезнью, Островский стал писать. С конца 1930 года он вслепую работал над романом «Как закалялась сталь» с помощью изобретённого им трафарета или начитывая текст секретаршам. Поначалу Островский собирался создать автобиографическую повесть, но по мере продвижения работы повествование вышло за пределы первоначального плана и обрело характер художественного произведения. Образ главного героя романа Павки Корчагина списан с самого автора, но в нём нашла своё выражение судьба целого поколения.
Книга вышла в 1934 году. 17 марта 1935 года военный журналист, писатель и общественный деятель Михаил Кольцов (1898 – 1940) опубликовал в газете «Правда» статью о мужестве автора книги, после чего книга мгновенно приобрела популярность в СССР. «Как закалялась сталь» активно издавалась и у нас, и за рубежом – в 40–50‑ти странах. Она стала символом своего времени – сложного, многогранного, не поддающегося однозначной оценке.
Островский не мог не написать этот роман, потому что его короткая жизнь была этим романом. Он прожил всего 32 года, но сколько за эти 32 года им было пережито! Достоинством романа «Как закаляется сталь» является не красота слога и необычность биографии героя, а человечность. Слова из романа: «Самое дорогое у человека – это жизнь. Она даётся ему один раз, и прожить её надо так, чтобы не было мучительно больно за бесцельно прожитые годы… И надо спешить жить. Ведь нелепая болезнь или какая‑нибудь практическая случайность могут прервать её», – могут и сегодня служить нам нравственным ориентиром.
Насыщенная событиями жизнь Островского была короткой и трагической. Он скончался в Москве 22 декабря 1936 года и похоронен на Новодевичьем кладбище.