Завершив учебу в Талицком лесном техникуме, Кузнецов стал работать лесоустроителем в земельном управлении города Кудымкар Коми-Пермяцкого национального округа. Там он стал сотрудничать с местными чекистами. В 1934 году Кузнецов переехал в Свердловск, работал в конструкторском отделе Уралмашазавода и учился на вечернем отделении рабфака Уральского индустриального института. По линии местного управления НКВД изучал возможные связи работавших там немецких специалистов с гитлеровской разведкой. В 1938 году его пригласили на работу в Москву. Совместно с сотрудниками отдела контрразведки центрального аппарата НКВД он участвовал в разработке немецких дипломатов.
Незадолго до начала Великой Отечественной войны Николай Кузнецов начал готовиться по линии внешней разведки к работе за границей с нелегальных позиций. Однако разразившаяся война внесла коррективы в эту подготовку. В первые дни нападения гитлеровской Германии на Советский Союз Кузнецов подал рапорт руководству НКВД с просьбой использовать его в «активной борьбе против германского фашизма на фронте или в тылу вторгшихся на нашу землю немецких войск». Однако на фронт Кузнецов не попал. Руководство советской внешней разведки посчитало, что человек с блестящим знанием немецкого языка и с типичной арийской внешностью принесет больше пользы в тылу противника. Он был зачислен в спецподразделение 4-го управления НКВД, которое возглавлял заместитель начальника внешней разведки П.А. Судоплатов.
Началась интенсивная подготовка Кузнецова к предстоящей миссии. Она была возложена на чекистов, имевших большой опыт работы во внешней разведке. Кузнецов трудился по 15–16 часов в сутки: тщательно отрабатывал легенду-биографию, по которой ему предстояло жить в чужом мундире среди врагов, осваивал приемы выявления наружного наблюдения, ориентирования на местности, шифровальное дело, прыжки с парашютом, тренировался в стрельбе из различных видов советского и немецкого личного оружия.
Со специально приглашенными специалистами Главного разведывательного управления Генерального штаба Красной Армии Кузнецов изучал организацию и структуру германских вооруженных сил, их уставы, до мельчайших подробностей вникал в порядок официальных и неофициальных взаимоотношений немецких военнослужащих, учился разбираться в наградах, званиях, знаках различия всех родов войск, полиции и СС.
Кузнецова целенаправленно готовили для работы в городе Ровно, избранным гитлеровцами в качестве столицы оккупированной Украины — «рейхскомиссариата Украины». В Ровно размещались почти две с половиной сотни немецких учреждений и штабов центрального подчинения. Одновременно этот небольшой город был важным центром коммуникаций.
Руководством 4-го управления НКВД было принято решение, что в Ровно Кузнецов отправится в мундире офицера вермахта, получившего тяжелое ранение в боях на Восточном фронте и до полного выздоровления являющегося уполномоченным «хозяйственного командования по использованию материальных ресурсов оккупированных областей СССР в интересах вермахта» («Виртшафтскоммандо»). Данная должность позволяла разведчику часто бывать в Ровно, свободно перемещаться по различным оккупированным районам и иметь в своем распоряжении крупные суммы денег.
В конце июля 1942 года специальная подготовка Кузнецова была завершена. Он блестяще сдал строгой комиссии труднейший экзамен и был зачислен в разведывательно-диверсионный отряд специального назначения «Победители», которым командовал Д.Н. Медведев и которому предстояло действовать в районе города Ровно.
В соответствии с утвержденным руководством 4-го управления НКВД планом вывода разведчика на боевую работу, Кузнецов был выброшен с парашютом 25 августа 1942 года в глубоком тылу противника — в Сарненских лесах Ровенской области. В связи с особо важными задачами, поставленными руководством Центра перед Кузнецовым, в отряде Медведева он значился как Николай Васильевич Грачев (оперативный псевдоним — «Пух», им в дальнейшем Грачев подписывал свои донесения в Центр).
В городе Ровно Николай Кузнецов появился под именем обер-лейтенанта 230-го пехотного полка 76-й пехотной дивизии Зиберта Пауля Вильгельма, кавалера двух Железных крестов и медали «За зимний поход на Восток». Хорошая профессиональная подготовка разведчика, блестящее знание немецкого языка, удивительные воля и смелость явились основой для выполнения им сложнейших разведывательно-диверсионных заданий.
Заслуга Николая Кузнецова состояла в первую очередь в том, что он целенаправленно собирал важную для Центра разведывательную информацию. В его задачу входил, в частности, сбор сведений о передвижении воинских частей, о планах и намерениях служб гестапо и СД, о поездках высоких чинов рейха, что с успехом использовалось в борьбе с врагом. Порой разведывательной информации о противнике было так много, и она была настолько важной, что радистам отряда «Победители» приходилось передавать ее в Москву несколькими сеансами в день.
Помимо активной разведывательной работы, Николай Кузнецов принимал непосредственное участие в уничтожении гитлеровских наместников на оккупированной территории.
Действуя под видом немецкого офицера, Николай Кузнецов в центре города Ровно уничтожил руководителя главного отдела финансов при рейхскомиссариате Украины имперского советника доктора Ганса Гелля и его секретаря Винтера, которые прибыли из Берлина с заданием активизировать вывоз в Германию ценностей и продовольствия с Украины.
Через месяц на том же месте он привел в исполнение народный приговор — смертельно ранил первого заместителя наместника Гитлера на Украине Эриха Коха по политическим делам генерала Пауля Даргеля, который отвечал за взаимодействие немецких властей с руководством украинских националистов. В ходе операции Кузнецов намеренно «обронил» бумажник с письмом украинского националиста Ивана Фена, ликвидированного накануне бойцами отряда «Победители». В письме, якобы исходящем от руководства украинских националистов, предлагалось всем боевым группам после уничтожения Даргеля перейти к активным действиям против немцев. Для большей убедительности в бумажник была положена толстая пачка рейхсмарок. Прием с письмом сработал весьма эффектно. Немцы предприняли массовые аресты среди украинских националистов. Только за два дня после акции в Ровно и Луцке гестаповцами были арестованы, а затем расстреляны 180 активных функционеров из числа националистов.
Вместе со своими боевыми товарищами Кузнецов осуществил 15 ноября 1943 года одну из самых дерзких и смелых операций советской разведки в годы Великой Отечественной войны в глубоком тылу врага — похитил и доставил в отряд «Победители» генерал-майора фон Ильгена, командовавшего на Украине войсками особого назначения и широко известного жестокими карательными операциями против партизан и мирного населения, а также личного водителя имперского комиссара Украины Коха гауптмана Пауля Гронау. Боевая операция, получившая кодовое название «Дело Кафра», была успешно завершена получением от фон Ильгена весьма ценных сведений, которые были немедленно доложены в Центр.
Вскоре после этого прямо в здании Верховного суда был ликвидирован жестокий палач — Верховный судья на оккупированной Украине оберфюрер СС Альфред Функ, по приказу которого были расстреляны все заключенные ровенской тюрьмы.
Историк советских подразделений особого назначения Николай Абин в одной из своих публикаций по поводу данной операции рассказывал: «Функ являлся одним из любимцев Гитлера. Тот щедро осыпал его чинами и наградами. Ненасытная жадность Функа не знала границ. Он целыми эшелонами отправлял награбленное в родной “фатерлянд”, и не зря операция по его ликвидации получила кодовое название “Насос”…
Функа было решено ликвидировать в самом здании суда, где он выносил свои приговоры. Это был своеобразный акт правосудия и политического возмездия».
Проведенные отважным разведчиком акты возмездия содействовали решению одной из важных задач советского командования — созданию невыносимых условий фашистским захватчикам, вероломно напавшим на нашу страну.
За образцовое выполнение специальных боевых заданий в тылу немецко-фашистских захватчиков и проявленные при этом отвагу и мужество Указом Президиума Верховного Совета СССР от 26 декабря 1943 года Николай Кузнецов был награжден орденом Ленина.
15 декабря 1943 года рейхскомиссар Украины Эрих Кох отдал приказ об эвакуации из Ровно всех немецких учреждений. В Москве было принято решение о передислокации спецотряда Медведева на Запад: двигаться параллельно с гитлеровскими войсками для того, чтобы собирать и передавать в Центр информацию о передвижении немецких эшелонов, а также нарушать их коммуникации.
