Μετείχε στη Μικρασιατική Εκστρατεία. Ήταν διοικητής του Α' Σώματος Στρατού στη περιοχή της πόλης Αφιόν Καραχισάρ, όπου ηγείτο τεσσάρων μεραρχιών(1η,4η,5η,12η). Διέταξε υποχώρηση του Σώματός του την δεύτερη μέρα της τουρκικής επιθέσεως της 13 Αυγούστου 1922 βασιζόμενος σε προφορικές αναφορές επιτελών της 4ης Μεραρχίας που παρουσίαζαν ως τραγική την κατάσταση της μονάδος αυτής, τις οποίες αυτός δεν διασταύρωσε και οι ίδιοι μεταπολεμικά αρνήθηκαν. Ηγήθηκε της υποχώρησης μαζί με τον διοικητή του Β΄Σώματος Στρατού και μετά από πορείες και μάχες έξη ημερών, αποκομμένος, κυκλωμένος, χωρίς τροφή, νερό και πολεμοφόδια, παραδόθηκε στις 20 Αυγούστου μαζί με πολλές στρατιωτικές μονάδες. Ο Νικόλαος Τρικούπης κρατήθηκε αιχμάλωτος και αργότερα επέστρεψε στην Ελλάδα, όταν το 1923 επήλθε συμφωνία ανταλλαγής αιχμαλώτων. Έπειτα αποστρατεύτηκε ενώ δεν κλήθηκε ποτέ σε απολογία. Το ξίφος του Νικολάου Τρικούπη βρίσκεται στο Πολεμικό Μουσείο της Άγκυρας.