Николай Петрович Вагнер в 1849 г. окончил Казанский университет. До 1851 г. - педагог Нижегородского дворянского института. С 1851 г. - адъюнкт Казанского университета, магистр, следом эскулап (1855). С 1858 неоднократно выезжал в научные командировки. С 1860 г. профессор зоологии, с 1862 - ординарный профессор зоологии Казанского университета. В 1870-1885 профессор Санкт-Петербургского университета. Основал на Соловецком острове на Белом море зоологическую станцию (в настоящее время Мурманский морской биологический институт) и был её директором. C 1891 - президент Русского общества экспериментальной психологии. С 1848 г. публиковал популярные статьи на темы зоологии в журнале «Русская иллюстрация».
В 1861-1864 редактор «Учёных записок Казанского университета». В 1877-1879 редактор научно-популярного журнала «Свет». Научно-популярные очерки издал книгой «Картины из жизни животных» (1901). Известен главным образом как детский беллетрист. В 1872 вышли его популярные «Сказки Кота-Мурлыки», которые вслед за тем неоднократно переиздавались. По собственному признанию автора, на него оказали воздействие «Сказки и истории» Андерсена. В книгу вошло двадцать пять философских сказок и притч, из которых «Телепень», «Любовь великая», «Царевна Мелина» и другие выходили отдельными изданиями вплоть до революции. Последнее десятое издание «Гиза» вышло в 1923 году. Характерными особенностями сказок Вагнера являются оригинальный мистицизм («Мила и Нолли», «Макс и Волчок», «Песенка земли»), символизм и аллегория («Курилка», «Царевна Мелина» или «Чудный мальчик»), сочетающиеся зачастую с суровым реализмом («Без света», «Телепень»). Основная задача их — неизбежность горя, страдания и неустройства человеческого общества. Выходом из непрекращающейся борьбы добра со злом для автора является мистицизм и расплывчатая вера в лучшее грядущее. Иногда автор находит выход и примирение по ту сторону жизни («Пимперле»). Заметное местоположение в творчестве Вагнера занимает жанр рождественского рассказа («Новый год», «Телепень», «Пимперлэ»). Вагнер высмеивает ханжество и фарисейство. Сказки Вагнера вызвали в своё время горячую полемику в педагогической среде; часть педагогов считала их далёкими и чуждыми для детей, сверх меры психологичными. Огромная численность переизданий, выдержанная сборником сказок в течение двух десятилетий, говорит об известной популярности сказок Вагнера. Ряд произведений Вагнера (роман «Темный путь», повести «Впотьмах» и «Ольд-Дикс») содержат элементы научной фантастики. В них, в частности, высказан строй научных предвидений — фрейдизм, информатика, космические полёты и др.