Николай Николаевич отправился с семьей в свое имение Чаир (Крым), через два года вместе с братом Петром Николаевичем отбыл в Италию, затем, в 1921 году, — во Францию. Среди русской эмиграции он пользовался огромной популярностью, однако ни на какие должности и титулы не претендовал, а после самопровозглашения великого князя Кирилла Владимировича императором всероссийским заявил, что вопрос о наследнике престола может решать только русский народ.
Свои дни Николай Николаевич закончил в 1929 году в Антибе и похоронен в Каннах, в усыпальнице храма Святого Михаила Архангела, на проспекте Александра III. По просьбе великих князей Дмитрия Романовича и Николая Романовича 30 апреля 2015 года прах их предка и его супруги Анастасии Николаевны был перезахоронен в Москве, на братском кладбище Мемориально-паркового комплекса героев Первой мировой войны.
Сергей Базанов