Николай Андреевич Дернов родился 10 апреля 1891 года в селе Верхопижемском Котельнического уезда Вятской губернии в семье священника. Учился в Яранском духовном училище, потом — в Вятской духовной семинарии. В 1908 году поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петербургского университета. В годы учебы в университете был старостой, работал в студенческом Красном Кресте. 14 апреля 1912 года арестован за участие в студенческой демонстрации протеста против трагических Ленских расстрелов на приисках Ленского золотопромышленного товарищества. Выслан в г. Кузнецк Саратовской губернии. В январе 1913 года восстановлен, после чего перешел в группу физики. Учебу завершил в 1914 году, после этого работал преподавателем математики и физики в I-й мужской гимназии города Бийска.