Родился 11 марта 1886 года в  Москве.

В 1914 году окончил Московскую консерваторию по классу фортепиано К.Н. Игумнова (занимался также у Н.К. Метнера).

В 1915—1918 годах  — преподаватель Воронежского музыкального училища.

В 1918—1920 годах  — зав. музыкальным бюро ПУРа 17-й армии, музыкальный инструктор ПУРа. Выступал как пианист.

С 1921 года — композитор и дирижёр московских драматических театров.

Сотрудничал с Евгением Вахтанговым, автор музыки к его легендарному спектаклю «Принцесса Турандот», ставшему последней работой Мастера.

Впоследствии написал музыку ко многим спектаклям Театра имени Евгения Вахтангова.

Николай Иванович Сизов ушел из жизни 20 марта 1962 года.