Военачальник, адмирал флота (1970).
На флоте служил с 1928 г. В 1931 г. окончил Высшее военно-морское училище им. М.В. Фрунзе, а в 1941 г. Военно-морскую академию.
В годы Великой Отечественной войны: начальник оперативной части отдела Главного морского штаба ВМФ (1941-1943); командир бригады речных кораблей, начальник штаба Волжской военной флотилии (1943-1944). Участвовал в обороне Сталинграда, руководил обеспечением поддержки и снабжения войск фронтов, топливных коммуникаций Каспия. После войны: начальник отдела и заместитель начальника управления Главного штаба ВМС (1945-1950);
начальник Главного управления Морского Генерального штаба (1950-1952); командующий Беломорской флотилией (1952-1956), заместитель начальника Главного штаба ВМФ (1956-1964). В 1964-1977 гг. - начальник Главного штаба ВМФ - первый заместитель Главнокомандующего ВМФ. В 1977-1992 гг. - военный инспектор-советник в Группе генеральных инспекторов МО СССР. С 1992 г. в отставке. В 1955 г. возглавлял подготовительные работы со стороны флота при проведении первого подводного ядерного взрыва. Имеет государственные награды.
Скончался Н.Д. Сергеев 11 февраля 1999 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (11 уч.).
