Детство и молодость Николая Алексеевича прошла в родовом имении, где он получил домашнее воспитание. В 16 лет он поступает в Москву на естественное отделение физико-математического факультета. Еще когда он был студентом Северцов начинает изучение зоологии Воронежской губернии. В 1855 году он его заканчивает в форме магистерской диссертации. За это он получает Демидовскую премию и ближайшем времени отправляется в командировку на низовья Сырдарьи, где исследует киргизские степи. Путешествует Северцов два года – с 1857 по 1858. Во время поездки Николай Алексеевич попал в плен к кокандцам, но после месяца плена ему все-таки удается освободиться.

После того, как Северцов восстанавливает здоровье, его научные исследования начинают продолжаться. Это турне дало ему огромный материал для работы: перед исследователем встала задачь изучить вопросительные мотивы отступления Каспийского моря и заселения Каспийской низменности животными прилежащих стран. После возвращения из киргизских степей Северцов назначается членом комитета по устройству Уральского казачьего войска. В 1864 году Северцов отправляется в поход сопровождать генерала Черняева. Северцовым исследуются горы Тянь-Шаньи окрестные места озера Иссык-Куль. Утешествие вновь дало исследователю огромный материал для работы – большие коллекции животного мира, составление карт местности. С 1869 года происходит детальное изучение полученной информации. За проделанную работу и выпущенные работы Северцова награждают степенью почетного доктора зоологии. В то же время международный географический конгресс в Париже присуждает ему золотую медаль за географические открытия.
Северцов исследует Западную Сибирь, Азию. Северцов исследовать, который внес огромный вклад в изучение Сибири и Азии.