В 1995 г. с отличием окончил Российский Государственный Медицинский Университет, затем клиническую ординатуру Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина, где получил первичную специализацию по онкологии (химиотерапия). После окончания ординатуры в 1997 г. поступил в академическую аспирантуру, которую успешно закончил в 2000 году. С 2000 по 2006 гг. работал в РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, в должности старшего научного сотрудника отделения трансплантации костного мозга, интенсивной химиотерапии и реанимации.

С 2006 г. работает в ФНКЦ (в настоящее время — НМИЦ) детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева, с 2010 г. руководит отделом оптимизации лечения подростков и молодежи с онкологическими заболеваниями, затем – отделом междисциплинарной онкологии. В 2013 — 2014 гг. возглавлял отдел лекарственного лечения опухолей Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А. Герцена. С 2010 по настоящее время работает в должности доцента кафедры онкологии и гематологии педиатрического факультета Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова

В 2001 г. защитил кандидатскую диссертацию, в 2015 г. — докторскую.

Н.В. Жуков является автором и соавтором более 100 научных трудов в области диагностики и лечения злокачественных опухолей.

Член правления Российского общества клинической онкологии (RUSSCO), член американского общества клинической онкологии (ASCO).