Родился 22 сентября 1965 года в деревне Малое Бушково Могилевского района. Белорус.
Учился в Сухаревской школе Могилевского района. Работал водителем в колхозе "Парижская коммуна".
25 октября 1983 года Могилевским райвоенкоматом призван в ряды Вооруженных Сил.
Службу проходил в Афганистане в войсковой части полевая почта 53701. Был водителем.
12 сентября 1984 года колонна боевых машин при совершении марша в район боевых действий попала в засаду и подверглась сильному огню противника. Машина рядового Н.М. Марченко была подбита и загорелась, раненый Н.М. Марченко выбрался из горящей машины и принял участие в отражении атаки противника. В этом бою 12 сентября 1984 года Н. М. Марченко погиб.
Похоронен в деревне Малое Бушково Могилевского района.
За мужество и героизм посмертно награжден орденом Красной Звезды и медалью "За отвагу".
Марчанка Мікалай Міхайлавіч // Памяць. Афганістан / рэдактар А. Л. Петрашкевіч [і інш.]. — Мінск, 1991. — С. 283.
Марченко Николай Михайлович // Республиканская книга Памяти воинов-интернационалистов / Г. П. Пашков (гл. редактор) [и др.]. — Минск, 1999. — С. 409 : фото.
Пока мы помним — они живы : [о Николае Михайловиче Марченко, воине-интернационалисте, уроженце д. Малое Бушково Могилевского района] // "Мы воевали за мирное будущее..." : посвящается 20-летию межрегиональной встречи воинов-интернационалистов / [авторский коллектив: Е. В. Ревяко и др. ; редколлегия: П. В. Савельев и др.]. — Шклов, 2018. — С. 65.