Никола Вапцаров е роден на 7 декември (24 ноември стар стил) 1909 г. в град Банско, тогава все още в Османската империя. Негов баща е войводата на ВМРО Йонко Вапцаров, а майка Елена Везева, протестантска учителка в струмишките села. От друга страна като юноша той попада под силното влияние на д-р Борис Майлер, който живее от 1919 г. в къщата на Йонко Вапцаров като белогвардейски емигрант, оказал се (според по-късни улики) болшевишки агент на НКВД. Майлер дори успява да се сближи с Ванчо Михайлов, но бяга обратно в СССР след провала на Септемврийското въстание през 1923 г. Предполага се, че е внедрен да реализира проекта за създаване на ляво крило на ВМРО, т.н. ВМРО (обединена). Неговият образ и влияние върху възпитанието на юношата Никола в духа на комунистическата вяра ентусиазирано се изтъква във всички мемоари на Вапцаровата фамилия, издадени след 9 септември 1944 г. От друга страна къщата в Банско е била местната резиденция на царствени особи, като цар Фердинанд, Вилхелм II, Цар Борис III и видни интелектуалци като поетите Пейо Яворов и Елисавета Багряна, художниците Константин Щъркелов, Иван Пенков и др. От своя страна фамилията Вапцарови през 20-те и 30-те години на миналия век има достъп в двореца, запазени са групови снимки на юношата с цар Борис ІІІ и обкръжението му. Учи в гимназията в Разлог (1924-1926), след това в Морското машинно училище във Варна (1926-1932), по-късно наречено на негово име. Той е на практика първо на кораба "Дръзки", а през април и май 1932 г. с кораба "Бургас" посещава Цариград, Фамагуста, Александрия, Бейрут, Порт Саид и Хайфа.
Вапцаров постъпва на работа във фабриката на "Българска горска индустрия" АД в село Кочериново - като огняр и после механик. Избран е за председател на професионалното дружество, защитаващо правата на работниците. Едновременно с това организира, пише и играе роли в любителски театър. Уволнен е от фабриката през 1936 г. след авария. Премества се в София, където дълго време остава без работа; тогава умира баща му Йонко. В периода 1936-1938 работи като техник във фабриката на братя Бугарчеви за кратко, след това като огняр в Български държавни железници и в Софийския общински екарисаж. Успоредно издава стихотворения в различни вестници, спечелва литературния конкурс на сп. "Летец" със стихотворението "Романтика".
Вапцаров става член и е един от главните активисти в Македонския литературен кръжок в София. През 1939 подготвя единствената си стихосбирка "Моторни песни", излязла от печат 1940 г. Публикува и други стихотворения; както и разкази и драма, които обаче не придобиват популярността на поезията му. Същата година събира из Пиринска Македония подписи, в подкрепа на т. нар. Соболева акция. Заловен за това, той е съден и интерниран в Годеч. След завръщането му от Годеч (септември 1941 г.) се занимава с минноподривни дела срещу немските войски, вече в качеството си на ръководител на Централна военна комисия при ЦК на БКП, която се занимава с антифашистка дейност. Организира снабдяването на нелегалните с оръжие, документи и квартири, за което е арестуван през март 1942 г. На 23 юли е осъден на смърт и още същата вечер - разстрелян, заедно с Антон Иванов, Антон Попов, Петър Богданов, Георги Минчев, Атанас Романов и др. (общо 12 души) на Гарнизонното стрелбище в София. Молбата на Вапцаров за помилване е представена на Борис III, но тя е отклонена. След смъртта си бива амнистиран, поради което ВКС отклонява искането за отмяна на присъдата му.
На конгресите на Световния съвет на мира в Париж и Прага през 1949 г. са учредени международни награди на мира, които да се раздават на изтъкнати радетели и борци за мир срещу войната. Вапцаров е удостоен с тази престижна международна награда измежду десетки предложения от десетки страни. На 3 декември 1953 г. по време на Втория конгрес на мира почетният знак на наградата и грамотата са предадени на майката на поета Елена Вапцарова.
Брат му Борис Вапцаров също е активист на комунистическото движение в България.