Підлітком мандрував у пошуках заробітку Донбасом і Півднем України. Пізніше працював слюсарем у ремісничій школі, в канцелярії волосної управи села Рублівки, брав участь у роботі місцевої «Просвіти».
Від 1916 року він — учасник Першої світової війни. Вишкіл отримав в окопах війни. А саме громадянська війна сформувала у ньому переконаного більшовика.
На чолі повстанського загону, який він організував наприкінці 1918 року на Харківщині, воював проти гетьманців, німців, дроздовців, армії УНР.
У квітні 1919 вступив до КП(б)У. Цього ж року одружився з учителькою Катериною Гащенко, мав від неї дочку Іраїду, але цей шлюб швидко розпався.
На початку 1921 року їде «завойовувати» столицю — Харків. Працював слюсарем на заводі. Одружився з Юлією Уманцевою, яка мала дочку від першого шлюбу — Любов, її Хвильовий приймав як рідну і ніжно називав Любистком.
Того ж року почав друкуватись у газетах і журналах, в альманахах «Штабель», «На сполох». Активно заявив про себе як один з організаторів літературно-художнього життя, член-засновник багатьох тогочасних літературних організацій.
У 1920-х роках повністю підтримував і впроваджував у життя політику українізації, виступав проти русифікаційного і «просвітянського» векторів розвитку української радянської культури.
У 1925 році в газеті «Культура і побут», редактором якої був Василь Еллан-Блакитний, Хвильовий опублікував статтю «Про «сатану у бочці», або Про графоманів, спекулянтів та інших просвітян», якою фактично зініціював літературну дискусію 1925–1928 років.
До кінця 1925 року опублікував книгу памфлетів під назвою «Камо грядеши?», а у 1926-му — «Думки проти течії»; того ж року в газеті «Культура і побут», додатку до газети «Вісті ВУЦВК», надрукував наступну серію памфлетів «Апологети писаризму».
Своєрідним продовженням цих памфлетів стала знаменита стаття «Україна чи Малоросія?», яка, однак, за життя автора так і не з’явилася друком. У цих творах автор висловив вимогу перед новою українською літературою припинити наслідувати Москву й орієнтуватися на «психологічну Європу».
Вважав, що на зміну провідній ролі Європи в культурному процесі має прийти «євразійський Ренесанс», у якому провідну роль відводив новій українській культурі.
Микола Хвильовий намагався розтлумачити зміст висунутих ним закликів і гасел («Геть від Москви!», «До психологічної Європи», «Азіатський Ренесанс»), пояснював опонентам, що зовсім не закликає до розриву політичного і економічного союзу з Радянською Росією.
Проте дискусія набрала політичного звучання, тож культурологічні проблеми вже не брались опонентами до уваги. У листі «Тов. Кагановичу та іншим членам ПБ ЦК ВКП(б)У» від 26 квітня 1926 року Й. Сталін вказав на виступи Хвильового як прояви поширення антиросійських настроїв в Україні.
Лист став сигналом для гострої критики з боку московського та республіканського керівництва (виступи та статті Л. Кагановича, А. Хвилі, В. Чубаря, Г. Петровського).
Разом з О. Шумським і М. Волобуєвим Хвильовий був трактований як провідний ідеолог однієї з трьох течій «націонал-ухильництва» в середині Комуністичної партії («хвильовізму», «шумськізму» і «волобуєвщини»).
У січні 1928 року в листі до газети «Комуніст» Хвильовий вимушено засудив своє гасло «Геть від Москви!». Однак він продовжував втілювати попередню ідеологічну орієнтацію у створених ним журналах «Літературний ярмарок» (1928–1930) та «Пролітфронт» (1930–1931).
Після закриття обох журналів пробував писати, дотримуючись «партійної лінії», але був майже цілком ізольований від літературного життя радянським режимом.
Навесні 1933 року письменник разом з Аркадієм Любченком побував на Полтавщині, де на власні очі бачив трагедію Голодомору. З цієї подорожі повернувся фізично й морально розбитим.
В атмосфері шаленого цькування, можливо, передчуваючи наближення тотального терору, після арешту свого приятеля письменника Михайла Ялового на знак протесту проти початку масових репресій проти української творчої інтелігенції 13 травня 1933 року в Харкові, у будинку письменників «Слово», покінчив життя самогубством.
Смерть Хвильового стала символом краху ідеології українського націонал-комунізму й кінця українського національного відродження 1920–1930-х років. Твори та ім’я Хвильового залишалися забороненими аж до останніх років існування тоталітарного режиму в Україні.
Микола Хвильовий був і залишається трагічною фігурою в історії вітчизняної культури, чия доля переконливо доводить — комунізм і тоталітаризм є синоніми, котрі ведуть як до загибелі української літератури і мистецтва, так і до знищення українства як такого. Тож гасло Хвильового «Геть від Москви!» і сьогодні залишається актуальним, а сам Майстер — символом історичного вибору України.