Родился 15 февраля 1901 года в городе Ядрине. Закончил Ядринское реальное училище, а затем работал в секторе искусств Ядринского уездного отдела народного образования, участвовал в городских самодеятельных спектаклях. Жадно ищущий свой путь в искусстве, Николай Мордвинов в 1924 г. уехал в Москву и был принят в актёрскую студию Ю.А. Завадского. Больше он в Ядрин не возвращался, если не считать редких наездов к родственникам.

Николай Дмитриевич - великий актер и художник необыкновенно самобытного, неповторимого дарования. Вся его творческая жизнь связана с Московским театром им. Моссовета. Был предан театру без показной старательности, не мыслил себя вне искусства и всегда любил театр ровной, трогательной и в то же время напряженно страстной, вбиравшей в себя весть его душевный мир любовью. Eго творческие возможности были настолько широки, что он мог играть практические все роли. Артист обрушивал на зрителей лавину мыслей и чувств героя. Он заставлял хохотать в комедии и потрясал в трагедии...

С 1935 г. он снимался в кино. Фильмы «Маскарад», «Огни Баку», «Богдан Хмельницкий», «В горах Югославии», «Котовский», «Последний табор» сделали его известным всей стране, ну а театральные зрители любили его настолько, что при первом появлении в зрительном зале как бы проносилась электрическая искорка и возникал шепоток: «Мордвинов!».

Николай Дмитриевич Мордвинов - актер театра и кино, заслуженный артист РСФСР (1935), народный артист РСФСР (1947), народный артист СССР (1949), лауреат Государственной премии СССР (1942, 1949, 1951), лауреат Ленинской премии (1965).

Он ушёл из жизни 26 января 1966 года от инфаркта в Москве. Похоронили Николая Мордвинова на Новодевичьем кладбище. На доме в Москве, где он жил (Новослободская ул., д.54-56), установлена мемориальная доска. В 2008 г. в Ядрине открыт Дом-музей Н.Д. Мордвинова, который стал и краеведческим музеем.