Николай Николаевич начал в составе лейб-гвардии Конного полка. И за 6-ть лет дослужился от подпоручика гвардии до генерал-майора.
В 1855 году, по настоянию коронованного отца, Николай с младшим братом Михаилом были отправлены в действующую армию в Крым и приняли участие в обороне Севастополя. И хотя их боевой опыт продолжался всего полтора месяца, молодые великие князья выказали свою храбрость, умение владеть собой в трудных ситуациях. Что было отмечено не только высшим командованием, но что очень важно, оценено офицерами и солдатами.
Военная карьера Николая Николаевича была успешной, он был сыном и братом императоров, и это было решающим фактором. В 1856 году Николай Николаевич Старший стал генерал-лейтенантом, а с началом русско-турецкой войны 16 апреля 1878 года был пожалован высшим армейским званием генерала-фельдмаршала.
Николай Николаевич был отличным военным, стройным подтянутым, огромного роста с безупречными манерами. Блестящий кавалерист. Вообще лошади были его страстью, как и женщины. Как большинство гвардейских офицеров великий князь был волокита, не пропускавший ни одной юбки. Тем более его положение и происхождение способствовали популярности у женского пола.
Следуя традиции, для получения официального положения, в 1856 году Николай Николаевич женился на принцессе Александре-Фредерике-Вильгельмине Ольденбургской (1838 – 1900), в России, после принятия православия, именовавшейся Александрой Петровной. Она была старшей дочерью состоявшего на русской службе принца Петра Георгиевича (Георга-Константина-Фридриха-Питера) Ольденбургского (1812 – 1881) и принцессы Терезы Васильевны (Терезы-Вильгельмины-Фредерике-Изабеллы-Шарлотты) Нассауской (1815 – 1871).
Молодожёны состояли в дальнем родстве. Александра приходилась супругу двоюродной племянницей. Но в условиях династических браков такое допускалось.
Павел I
Николай I Екатерина = принц Георг Ольденбургский
принц Пётр Георгиевич Ольденбургский
Николай Николаевич Старший = Александра Петровна
Принцы Ольденбургские состояли в родстве с Российской императорской династией Гольштейн-Готторпов-Романовых, так же происходящей из Ольденбурского рода.
После пресечения мужской линии царской династии Романовых в январе 1730 году со смертью императора Петра II (1715 – 1730), внука Петра I Великого, престол перешёл к его другому внуку Петру III (1728 – 1762). Император Пётр III был единственным сыном Карла-Фридриха (1700 – 1739) герцога Гольштейн-Готторпского и дочери Петра I – Анны Петровны (1708 – 1728).
Взойдя на русский престол, в конце 1761 года, Пётр III пригласил в Россию своего двоюродного дядю по отцу принца Георга-Людвига Гольштейн-Готторпского (1719 – 1763). Знатный императорский родственник, был пожалован высшим воинским званием Российской империи. Он стал фельдмаршалом, и получил щедрое годовое содержание в 20 тысяч рублей. Однако царствование Петра III оказалось недолгим. Он был свергнут летом 1762 года, и принцу Георгу-Людвигу пришлось оставить Россию и возвратиться
