Младшие братья: Дмитрий — ботаник, академик АН УССР и Михаил (1901—1963) — поэт и переводчик, известный под литературным псевдонимом Орест Михаил.
После окончания Зиньковской школы, где его одноклассником был будущий известный юморист Остап Вишня, Николай Зеров учился в Ахтырской и Первой Киевской гимназиях (1903—1908).
В 1908—1914 гг. — студент историко-филологического факультета Киевского университета Святого Владимира.
В 1912 году опубликованы первые статьи и рецензии Зерова в журнале «Світло», газете «Рада».
С 1914 года работал преподавателем истории Златопольской мужской, а с октября 1916 года — также женской гимназии.
С 1917 года работал преподавателем латинского языка во Второй гимназии в Киеве.
В 1918—1920 гг. преподавал украиноведение в Архитектурном институте, работал редактором библиографического журнала «Книгарь» (до начала 1920 года).
С осени 1923 года — профессор Киевского института народного образования (так назывался тогда Киевский университет).
В 1920 году Николай Зеров женился на Софии Лободе (позднее, после смерти Зерова, она вышла замуж за их общего друга писателя В.П. Петрова).
Из голодного Киева Зерова приглашают на работу в Барышевскую социально-экономическую школу, где он работает около трёх лет.
1 октября 1923 года Зеров стал профессором украинской литературы Киевского института народного образования. Одновременно преподавал украинскую литературу в кооперативном техникуме и торгово-промышленной школе.
В 1923 году громко заявила о себе группа «неоклассиков». В декабре 1923 году состоялась первая встреча Зерова с Мыколой Хвылёвым, когда тот приехал в Киев в составе делегации харьковских писателей «Гарта».
В 1924 году была опубликована «Камена» — первывй сборник стихов Зерова.
В 1926 году власть обвинила «неоклассиков» в антипролетарских настроениях.
Июньский пленум ЦК КП(б)У 1927 года дал прямые указания о политической оценке «неоклассиков». Постановление пленума означало запрет литературной и критической деятельности Зерова. У него осталась возможность выступать лишь с историко-литературными исследованиями, на которых он и сосредоточился в конце 1920-х гг.
В конце 1934 года Зеров окончательно уволен из университета. Пережив ещё одну трагедию, — смерть десятилетнего сына — Н. Зеров переезжает в Москву.
В ночь с 27 на 28 апреля 1935 года он был арестован под Москвой на станции Пушкино.
20 мая отправлен в Киев на следствие по обвинению в руководстве контрреволюционной террористической националистической организацией. Осужден Военным трибуналом Киевского военного округа к десяти годам заключения в исправительно-трудовых лагерях с конфискацией всего принадлежавшего ему имущества.
9 октября 1937 года «дело Зерова и др.» было пересмотрено особой тройкой УНКВД по Ленинградской области. Зеров, Филипович, Вороной, Пилипенко были приговорены к высшей мере наказания — расстрелу.
Все они были казнены 3 ноября 1937 году под Медвежьегорском в составе большого этапа, выведенного с Соловецких островов.
В 1958 году реабилитирован.
Символическая могила Николая Зерова находится на Лукьяновском кладбище в Киеве вместе с настоящей могилой его сына — Котика (Константина) Зерова.
Енциклопедiя Сучасної України