Николай Николаевич Миклухо-Маклай родился в Новгородской губернии семье железнодорожного инженера Н. И. Миклухи — инженера-путейца, строителя Николаевской железной дороги и первого начальника Московского вокзала. Позднее семья переехала в Санкт-Петербург, где с 1858 года Николай продолжил обучение во Второй Санкт-Петербургской гимназии. Окончив курс гимназического обучения, Миклухо-Маклай в качестве вольнослушателя продолжает обучение на физико-математическом факультете Петербургского университета. Учёба не была долгой. В 1864 году, за участие в студенческих сходках Миклухо-Маклая отчисляют из университета и он, на средства собранные студенческим землячеством, уезжает в Германию. В Германии он продолжает учебу в Гейдельбергском университете, где изучает философию. Через год Миклухо-Маклай переводится на медицинский факультет Лейпцигского университета, а затем Йенского университета. В Йенском университете Николай знакомится с известным зоологом Э. Геккелем, под руководством которого начинает изучать сравнительную анатомию животных. В качестве ассистента Геккеля Миклухо-Маклай совершает путешествие на Канарские острова и в Марокко. После окончания университета в 1868 Миклухо-Маклай совершает самостоятельное путешествие по побережью Красного моря, а затем, в 1869 году, возвращается в Россию.
Кругозор молодого исследователя расширился, и он перешел к более общим вопросам естествознания — антропологии, этнографии, географии. В этих областях Миклухо-Маклаю удалось достичь определенных успехов. Особенно интересен его вывод о том, что культурные и расовые признаки различных народов обусловлены природной и социальной средой. Также много внимания он уделял идее и практике создания Зоологических станций.
Совершает Миклухо-Маклай и очередное крупное путешествие. В 1870 году году на военном корабле «Витязь» он отправляется в Новую Гвинею. Здесь, на северо-восточном берегу этого острова, он проводит два года за изучением быта, обычаев, религиозных обрядов аборигенов (папуасов). Начатые на Новой Гвинее наблюдения Миклухо-Маклай продолжает на Филиппинах, в Индонезии, на юго-западном берегу Новой Гвинеи, на полуострове Малакка и островах Океании.
В 1876—1877 годах ученый снова проводит несколько месяцев на северо-восточном берегу Новой Гвинеи, вернувшись к тому племени, жизнь которого он наблюдал ранее. 
В 1879—1880 годах Миклухо-Маклай совершает экспедицию на острова Меланезии, в частности на остров Новая Каледония, и в очередной раз посещает северо-восточный берег Новой Гвинеи.
В 1882 году учёный возвращается в Россию. В планы Миклухо-Маклая входили строительство морской станции и русского поселения на северо-восточном побережье Новой Гвинеи (Берег Маклая). 
В 1883 году Миклухо-Маклай покидает Россию и возвращается в Австралию. В Батавии он встречает российский корвет «Скобелев» (новое название корвета «Витязь») и не может отказать себе в желании вновь посетить берег Маклая, куда намеревался зайти командир корабля адмирал Копытов. 
В 1884 году он женится на Маргарите Робертсон, дочери крупного землевладельца и политического деятеля Нового Южного Уэльса. В 1886 году году учёный вновь возвращается в Россию и снова предлагает императору «Проект Берега Маклая» как противодействие колонизации острова Германией. Однако и эта попытка не принесла желаемого результата. Изношенный организм исследователя слабо сопротивлялся болезням и вечером 2 апреля 1888 года великий российский ученый скончался в клинике Вилие в Санкт-Петербурге.