Когда началась война, ему было 18 лет. После окончания ускоренного курса пехотного училища он был командиром взвода, затем командовал стрелковой ротой. В одной из схваток был ранен, а после госпиталя получил назначение в 287-ю стрелковую дивизию и стал командовать 5 ротой 868-го полка. Летом 1943 года в боях на Курской дуге капитан Титов удостоился медали «За отвагу». 13 июля, наступая в авангарде батальона, рота обеспечила продвижение других подразделений полка. В этом бою к командир 5-й стрелковой роты 869-го полка капитан Титов Николай Яковлевич пал смертью героя. Награжден орденов Отечественной войны второй степени посмертно. Захоронен на братской могиле у станции Залегощь Орловской области.