Никита Муравьев родился 30 июля 1796 года в городе Москва. Вместе с братом Александром он получил отличное домашнее образование, в совершенстве знал шесть языков, в том числе русский, что являлось редкостью у среде образованного дворянства того времени. В семнадцать лет окончил московский университет.
В начале войны 1812 года убежал из дома в армию, прошел всю военную компанию 1812-1814 годов, участвовал в военных действиях против Наполеона I.
В июне 1815 года в свите офицеров Генерального штаба приехал в Париж. Здесь Муравьев познакомился с Бенжаменом Констаном, Анри Грегуаром, аббатом Сийерсом. Вернувшись в Россию, взялся за изучение политэкономии, экономики, права, истории. Был не удовлетворен общественно-политическим положением России и обдумывал пути преобразования, был сторонником установления республиканского правления путём военного восстания.
В 1816 году Никита принял активное участие в создании Союза спасения, был автором устава этого союза.
В 1818 году Муравьев - среди основателей Союза благоденствия, участвовал в создании «Зеленой книги» - устава этого Союза. В начале 1820 года он вышел в отставку. После формального роспуска Союза благоденствия (1821) Муравьев инициирует создание новой организации - Северного общества, где его влияние в 1821-1823 годах было чрезвычайно велико.
После раскола этой организации Никита Муравьев стал инициатором создания Северного общества. Параллельно с этим он служил в гвардии. Находясь с нею в Минске, декабрист разработал первый черновик будущей конституции. В ней помимо старых требований появились и новые важные положения. Конституция Никиты Михайловича Муравьева была написана для страны, в которой был бы уничтожен феодальный строй, рекрутчина, военные поселения. Монархия должна была стать ограниченной. Этот проект был раскритикован другими лидерами декабристов.
Муравьев был самым влиятельным членом Северного общества наравне с Николаем Тургеневым и некоторыми другими молодыми людьми. Декабрист не забывал поддерживать связь с Павлом Пестелем. Он, в свою очередь, был главой Южного общества и даже сделал Муравьева членом его руководящего органа - Директории, несмотря на некоторые идеологические разногласия.
Он являлся автором проекта Конституции нового общества, где предполагал сохранить монархию, но оставлял императору ограниченную власть, подобную президентской в США, и предлагал деление России на независимые области, соединенные общим союзом. На Сенатской площади и вообще в Петербурге в момент восстания декабристов Муравьева не было - вместе с женой они были в это время в семейном имении, однако он был арестован по доносу как один из руководителей тайного общества.
Никита Муравьев был осужден по первому разряду, и приговорен к каторжным работам сроком на 20 лет. Позже, в августе 1826 года, срок каторги сократили до 15 лет.
В Сибирь он был отправлен в декабре 1826 года, следом за ним в феврале 1827 года туда отправилась и его супруга, Александра Григорьевна, проложившая путь другим женам-декабристкам. Каторгу Муравьев отбывал в Нерчинских рудниках, в 1835 году был переведен на поселение в Иркутскую губернию. Занимался сельским хозяйством, читал лекции, писал общественно-политические сочинения и мемуары, которые уничтожил в 1843 году после ареста Михаила Лунина.
Никита Михайлович Муравьев скончался 10 мая 1843 года в селе Урик, Иркутской области.