Кроме Николая в семье было еще семеро детей. Безграничную привязанность Николай Добролюбов питал только к матери — доброй, приветливой, умной и благородной: «От нее, — писал Добролюбов в своем дневнике вскоре после смерти матери, — получил я свои лучшие качества; с ней сроднился я с первых дней моего детства; к ней летело мое сердце, где бы я ни был; для нее было все, что бы я ни делал». К отцу относился отчужденно, но с уважением и почтительностью. Уже в три года Николай Добролюбов прекрасно декламировал многие басни И.А. Крылова. Когда Николаю исполнилось 8 лет, его образованием занялся семинарист философского класса М.А.Костров, позднее женившийся на сестре Добролюбова. Костров отказался от стандартного зазубривания и старался развивать мыслительные способности ученика. Когда 11-летнего Николая Добролюбова отдали в старший класс духовного училища, он поразил всех осмысленностью ответов и начитанностью. Через год Добролюбов перешел в семинарию, где также оказался сразу среди первых учеников, несмотря на то, что большинство из них были старше Николая на 4-5 лет. Сочинения семинариста Добролюбова занимали 30, 40, а иногда и 100 листов. Особенно объемны были его сочинения на философские темы и по русской церковной истории. Уже в 14 лет Николай Добролюбов начал общаться с редакциями по поводу переведенных им стихотворений Горация, а в 15 лет стал вести свой дневник.

В 1853, по окончании курса семинарии, Добролюбов приехал в Петербург поступать в духовную академию, но, вопреки желаниям отца, поступил в Главный педагогический институт, где студенты находились на казенном иждивении. В институте Добролюбов был главой оппозиционного студенческого кружка, противодействовавшего чиновничьему отношению директора института Ивана Ивановича Давыдова, а в 1856 году в «Современнике» (№ 8) Добролюбов опубликовал ироничную критику одного из отчетов института. В 1855 выпускал нелегальную рукописную газету «Слухи». В 1857 Добролюбов закончил обучение в институте, не получив золотой медали только из-за враждебного отношения И.И.Давыдова, но от учительской службы, обязательной для него как для человека, учившегося на казенном иждивении, старался уклониться. Еще в 1856 году Николай Добролюбов познакомился с Н.Г. Чернышевским и с Н.А. Некрасовым и вскоре стал сотрудничать в журнале «Современник» в качестве редактора критико-библиографического отдела. В 1859-1861, являясь составителем, редактором и основным автором сатирического отдела «Современника» «Свисток», печатал фельетоны и стихотворные пародии. В 1857-1859, одновременно с работой в «Современнике», печатался в «Журнале для воспитания». Свои произведения Добролюбов часто или вовсе не подписывал, или печатал за подписью «бов», или под псевдонимом «Лайбов» (окончания имени и фамилии: Николай Добролюбов), в сатирическом приложении к «Современнику» «Свисток» печатался под псевдонимом «Конрад Лилиеншвагер», «Яков Хам» и другими.

«Одна за одной исчезали самые горячие привязанности его. В первый же год пребывания в институте умерла мать. Летом 1854 г., во время каникулярной побывки Добролюбова в Нижнем, умер от холеры отец его, оставив дела в самом запутанном положении и семь человек детей мал-мала меньше. Затем последовал целый ряд других родственных потерь, потрясавших Добролюбова своей непрерывностью и какой-то систематичностью: в течение двух-трех лет умерли у Добролюбова брат, сестра и две любимые тетки. Когда умер отец, Добролюбову было 18 лет. Но он ни на минуту не усомнился в том, что теперь он глава семьи и должен взять в свои руки устройство ее благосостояния. И вот, сам нуждаясь в поддержке, он не только отказывается от своей доли в наследстве, но тотчас же по возвращении в Петербург энергично берется за уроки, корректуру, литературную работу, всякий лишний грош отсылая в Нижний, где за его малолетними братьями и сестрами присматривали несколько ближайших родственников. С каждым годом помощь эта становится все серьезнее, и мало-помалу еще не достигший совершеннолетия юноша превращается в главную опору семьи.

В 1858 г., когда две оставшиеся сестры были при его помощи выданы замуж, он окончательно взял к себе двух маленьких братьев и с образцовой нежностью заботился о них. Когда через год болезнь заставила его уехать за границу, он выписал в Петербург брата отца, который и взял на себя надзор и уход за мальчиками. При полной непрактичности Добролюбова все это стоило ему больших денег, и его очень значительный заработок на три четверти уходил на семью. Такое идеальное отношение к близким было в Добролюбове исключительно делом серьезного понимания своих обязанностей, потому что душевного удовлетворения постоянные заботы о родственниках ему не давали никакого. Диаметрально-противоположные с ним в воззрениях на жизнь, эти подавленные нуждой люди были совершенно чужды ему по духу; кроме сообщений о здоровье, деньгах и других мелочах, с ними не о чем было переписываться. Вот почему многочисленность родни ни на одну минуту не уменьшала чувства гнетущего одиночества, подавлявшего Добролюбова с тех пор, как он в 1857 г. окончил институт и растерял лучших товарищей, частью потому, что они разъехались по разным городам.» («Русский биографический словарь», статья С.Венгерова «Добролюбов Николай Александрович»)

В мае 1860 Николай Добролюбов по настоянию друзей и редакции «Современника» выехал за границу для лечения начинающейся чахотки. Жил в Германии, Швейцарии, Франции, Италии, но болезнь вылечить не удалось. В июле 1861 Николай Александрович Добролюбов вернулся в Петербург, где 29 ноября (по старому стилю — 17 ноября) 1861 года умер от туберкулеза. Похоронен на Литераторских мостках Волкова кладбища в Петербурге (рядом с могилой В.Г. Белинского). Первая биография Н.А.Добролюбова, составленная на основе «Материалов», собранных Н.Г. Чернышевским, была напечатана в 1862 году в журнале «Современник» (№1).

Среди произведений Николая Александровича Добролюбова — стихи, фельетоны, стихотворные пародии, публицистика на литературные, философские и исторические темы: «На 50-летний юбилей Н.И.Греча» (1854; стихотворение), «Ода на смерть Николая I» (1855; стихотворение), «Собеседник Российского Слова» (1856; статья; впервые напечатана в «Современнике» под псевдонимом Лайбова), «О степени участия народности в развитии русской литературы» (1858; статья), «Первые годы царствования Петра Великого» (1858; статья), «Русская цивилизация, сочиненная г. Жеребцовым» (1858; статья), «Литературные мелочи прошлого года» (1859; статья), «Что такое обломовщина?» (1859; статья о романе И.А. Гончарова «Обломов»), «Темное царство» (1859; статья о пьесах А.Н. Островского), «Луч света в темном царстве» (1859; статья о пьесах А.Н. Островского), «Когда же придет настоящий день?» (1860; статья о романе И.С. Тургенева «Накануне»), «Черты для характеристики русского простонародья» (1860, статья), «Непостижимая странность» (1860; статья), «Отец Александр Гавацци и его проповеди» (1860; статья), «Жизнь и смерть графа Камилло Бензо Кавура» (1860; статья), «Пускай умру, печали мало» (1861; стихотворение), «Забитые люди» (статья о повести Ф.М. Достоевского «Униженные и оскорбленные»), «Роберт Овэн и его попытки общественных реформ», рецензия на книгу И.Бабста «От Москвы до Лейпцига».