Né dans une famille d'acteurs de théâtre itinérant ukrainien, Nikolaï Grinko rêve de devenir acteur à son tour, mais ses projets sont mis à mal par la Seconde Guerre mondiale. Il est mobilisé en 1940 et intégré dans le 619e bataillon de maintenance aéronautique. Il poursuit son service comme mitrailleur de bord d'un chasseur-bombardier et sera gradé sergent et décoré de l'ordre de la Guerre patriotique de 2e classe et d'une médaille du mérite au combat (1944). Membre du Komsomol, il rejoint les rangs du PCUS en 1943. Il participe également au théâtre amateur de l'armée.
De retour à la vie civile en 1946, il se produit sur la scène de théâtre dramatique de Zaporijia et d'Oujhorod. En 1955, il devient directeur artistique de l'orchestre Dnipro (Дніпро) de Kiev. À partir de 1963, il est acteur du Studio Dovjenko.
