Николай Дмитриевич Мордвинов родился в маленьком городке Ядрине, Казанская губерния, Российская Империя, стоящем на берегу одного из притоков Волги. Мать хлопотала по дому и растила детей, а отец крестьянствовал. В годы учебы не только участвовал в ученических спектаклях под руководством учителя литературы, но и сам организовал драмкружок, который и возглавил. После окончания Ядринского реального училища окончил школу 2-й ступени, то есть, получил среднее образование. Видимо, поэтому он был призван на службу в Красную армию в качестве писаря. Но вскоре был "зачислен артистом" первой "ударной труппы" Нижегородского губвоенкомата. Отслужив в армии, Мордвинов вернулся в Ядрин, где поступил на службу в Союз работников просвещения при Наробразе. Но прослужил недолго. Именно отсюда в 1924 году он был "командирован" в Москву, в Центральный техникум театрального искусства. Был принят по конкурсу, в котором участвовало 600 человек, но... в конце учебного года - отчислен по причине профнепригодности. Между тем Мордвинову исполнилось 25 лет. Но он не сдался... В 1925 году был принят в студию под руководством Ю.А. Завадского, в последующие годы работал в театре, созданном на основе этой студии. В 1930-м Мордвинов был избран членом дирекции и ответственным секретарем по художественной части. В этом же году начал заниматься режиссурой. Середина 1930-х годов в судьбе Мордвинова стала особенно счастливой. Он женился на актрисе Театра-студии Ольге Константиновне Табунщиковой, ставшей его верным другом на всю жизнь. В этом браке родилась дочь. Но, 8 мая 1942 года единственная дочь Мордвинова умерла в возрасте пяти лет от туберкулезного менингита. Горе несчастных родителей было безмерно. Больше детей у них никогда не было. С 1940 года - актёр Театра имени Моссовета. Заслуженный артист РСФСР (1 ноября 1935 года). Заслуженный артист Казахской ССР (1943). Народный артист РСФСР (1947). Народный артист СССР (1949).