Nikolai Murawjow wurde in Sankt Petersburg geboren. 1827 absolvierte er das Pagenkorps und nahm danach an der Belagerung von Warna im Russisch-Türkischen Krieg (1828–1829) sowie an der Niederschlagung des polnischen Aufstandes von 1831 teil. Aus Gesundheitsgründen zog er sich 1833 aus dem Militär zurück und verwaltete zunächst das Anwesen seines Vaters. 1838 kehrte er jedoch zum aktiven Dienst zurück und wurde im Kaukasus eingesetzt. Während einer der Aktionen gegen die Bergvölker wurde Murawjow verwundet. Ab 1840 bekam Murawjow die Leitung über einen Abschnitt der Schwarzmeer-Küstenverteidigungslinien und nahm während dieser Zeit an der Befriedung der Ubychen teil.