Родился в Петербурге в семье служащего. В 1910 г. окончил гимназию и поступил в Военно-медицинскую академию в Петербурге. После окончания академии в 1915 г. был назначен ординатором военно-полевого госпиталя на Западном фронте.
В 1918 году он был призван в ряды Красной Армии и назначен на должность дивизионного врача, позже был назначен начальником санитарной части. За заслуги в боях под Царицыном и Воронежем и за хорошую организацию санитарной службы был награжден орденом Красного Знамени и Почетной грамотой Реввоенсовета республики.
С 1921 по 1928 гг. он работал ординатором городской больницы им. М. И. Калинина в г. Витебске.
В 1928 г. - назначен заведующим хирургическим отделением детской больницы, а в 1934 г.—ассистентом кафедры общей хирургии Витебского медицинского института. Н. Т. Петров организовал областную станцию переливания крови, также организовал в тубдиспансере прием больных костным туберкулезом. За организацию хирургической помощи детям в г. Витебске Н. Т. Петров был награжден грамотой Верховного Совета БССР.
В 1935 г. ему присваивают звание доцента и назначают исполняющим обязанности заведующего кафедрой общей хирургии Витебского медицинского института. В 1937 г. им успешно защищена кандидатская диссертация на тему «Диплококковые перитониты в детском возрасте».
В 1940 г. - защитил докторскую диссертацию. В 1941 г. был утвержден в звании профессора и назначен заведующим кафедрой общей хирургии Витебского медицинского института.
С 1941 - 1943 гг. работал профессором кафедры факультетской хирургии Свердловского медицинского института. В конце 1943 г. в г. Ярославле в Минском медицинском институте занимал должность заведующего кафедрой факультетской хирургии.
С 1944 г. был переведен в г. Минск, где организовал клинику в разрушенном городе при отсутствии врачей и другого медицинского персонала, инструментов и оборудования.
В 1944 по 1951 гг. был заместителем директора Минского медицинского института. Под его руководством были выпущены первые послевоенные сборники научных работ, выполнялись кандидатские и докторские диссертации.
Был награжден орденами: Трудового Красного Знамени, Красной Звезды, «Знак Почета», медалями: «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941 —1945 гг.», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне».