Nikolaï naît au village Serguïevy Gorki (Сергиевы Горки), dans la famille de six enfants d'Ivan Parfionov, second capitaine d'un bateau à vapeur naviguant sur la Volga. Après la révolution, le père est nommé directeur de l'usine de teillage de lin de Kirov, mais il décède subitement peu après. Nikolaï et son frère Boris travaillent sur la propriété familiale et réussissent à la faire prospérer. Cela fait des jaloux et dans les années 1930, la famille est soumise à la dékoulakisation. Leur ferme est confisquée. La mère sera déportée en Sibérie et employée à l'extraction de la tourbe. Les jeunes Parfionov rejoignent la capitale où les garçons travaillent à l'usine "Serp et Molot" [Faucille et marteau], alors que les quatre sœurs entament les études.