Николай Петрович Бурляев родился 3 августа 1946 года в Москве. В кино он попал в возрасте 14 лет, и сразу снялся в главной роли. Фильм «Мальчик и голубь» был дипломной работой Андрона Михалкова-Кончаловского. В следующем, 1962 году он снимается в фильме «Иваново детство» Андрея Тарковского. У Николая была сложная, многоплановая роль, с которой он справился блестяще.

С этого времени Бурляев исполнял детские роли в Театре им. Моссовета: юного царя Птоломея («Царь и Клеопатра»), пажа («Виндзорские проказницы») и другие. Так оказалось, что судьба его как актёра была предопределена, и в 1964 году он поступает в Театральное училище им. Б. В. Щукина, продолжая играть в Театре Ленинского комсомола. В 1966 году Бурляев снялся в фильме Андрея Тарковского «Андрей Рублев» (1966).

После окончания училища в 1968 году он ушел из театра и стал активно сниматься в кино. Он сыграл роли Бориса в фильме «Мама вышла замуж» (1970), Алексея Ивановича в картине «Игрок» (1970), полицайчика в фильме «Проверки на дорогах» (1972) и другие.

В 1975 году Николай Берляев окончил режиссерский факультет ВГИКа (мастерская Михаила Ромма и Льва Кулиджанова). Продолжая сниматься в кино («Трын-трава», 1976; «Отпуск в сентябре», 1979; «Военно-полевой роман», 1983; «Сувенир для прокурора», 1989; «Мастер и Маргарита», 1993; «Какая чудная игра», 1995), он поставил как режиссер фильмы «Лермонтов» (1986) и «Все впереди» (1991).

В 1991 году Николай Бурляев явился организатором ежегодного Международного Кинофестиваля славянских и православных народов «Золотой витязь» и стал его бессменным президентом. В последнее время он снимается редко.