Родился 1 августа 1908 года в станице Каменской Области Войска Донского (ныне г. Каменск). Семья переехала в Москву. Школьные годы пришлись на трудное, неспокойное время первой мировой войны, революции, разрухи и военного коммунизма. В 1924 году в Московском зоопарке создается кружок юных биологов – КЮБЗ. Николай Калабухов пришел в кружок одним из первых, будучи учеником 7-го класса. Окончив школу в 1926 году, Н. Калабухов подал заявление в Московский университет, приложив к нему оттиск своей первой опубликованной работы по спячке сусликов, и был принят на биологическое отделение физико-математического факультета. В студенческие годы Калабухов заинтересовался условиями развития чумной эпизоотии у сусликов и начинает работать на противочумных станциях. После окончания университета Н. Калабухова приглашают работать в Институте зоологии МГУ. В 1936 году Н. Калабухов возглавляет лабораторию экологии в Биологическом институте Ленинградского университета. Вначале 1940 года Н.И. Калабухов занял должность заместителя директора по научной части в Московском зоопарке. В начале войны организовав эвакуацию наиболее ценных животных зоопарка и позаботившись о благополучной зимовке оставшихся, в октябре 1941 года Н.И. Калабухов вступает в ряды народного опоплчения, а в ноябре в составе строевой роты защищает подступы к Москве на Калужском шоссе. В феврале 1942 года в бою на Ржевском направлении Николай Иванович был ранен, а после выписки из госпиталя, в мае 1942 года, откомандирован в распоряжение Главного санитарного управления Советской Армии. Организаторские способности, обширные научные и практические знания экологии грызунов и мер борьбы с ними получили свое применение в ответственной работе по обеспечению противоэпидемических мероприятий. В проведении их Н.И. Калабухов принимал личное участие на Воронежском, Западном и Калининском фронтах, где эпизоотии среди размножавшихся грызунов послужили причиной заражения людей туляремией. Активная деятельность Н.И. Калабухова на фронтах Отечественной войны была отмечена награждением его орденом «Красной Звезды» и медалями «За оборону Москвы» и «За победу над Германией». После войны майор медицинской службы Н.И. Калабухов продолжает научные исследования и в 1946 году успешно защищает докторскую диссертацию. После демобилизации Н.И. Калабухов занимает должность заведующего кафедрой экспериментальной экологии в Харьковском университете. В 1952 году на базе саратовского противочумного института «Микроб» он организует лабораторию и на двадцать лет связывает свою жизнь с проблемами медицинской зоологии. В 1973 году Калабухов переезжает на Дальний Восток и на базе Биолого-почвенного ин-та Дальневосточного центра АН СССР организует лабораторию экспериментальной экологии. Во Владивостоке пишет свою автобиографическую книгу «Жизнь зоолога». В 1978 году в связи с ухудшением здоровья Николай Иванович уходит на пенсию и переезжает в Астрахань.