Николай Денисович был призван в русскую армию 1915 году.

В 1917 году  вступил в ВКП(б), в Красную Армия в 1918 году, где стал бойцом 1-го Оренбургского казачьего кавалерийского полка имени Степана Разина. После соединения с 3-й армией служил в сводном уральском отряде под командованием В.К. Блюхера.

В 1924 г. был направлен в Москву на учебу в Военно-политическую академию, затем в 1928 г. закончил Военную академию имени М.В. Фрунзе.

В 1936 г. командир отдельного танкового полка.

В 1938 г. начальник штаба 45-го механизированного корпуса Киевского военного округа.

В 1940 г. начальник штаба и заместитель командира 6-го механизированного корпуса, а весной 1941 г. заместитель командира 20-го механизированного корпуса.

С конца июня  с 20-м мехкорпусом принимал участие в боях  в Белоруссии. Во главе корпуса принял участие в обороне Могилёва, в августе 1941 г. сумел выйти из окружения вместе с остатками корпуса, отозван в Москву, где работал до 1944 г. начальником факультета Академии бронетанковых войск.

В 1944 г. заместитель командира 3-го танкового корпуса с составе 2-й танковой армии. 14 июля 1944 г. командир 3-го танкового корпуса, который отличился при освобождении Люблина. 27 июля корпус вышел к предместьям Варшавы. За достигнутые успехи 20 ноября 1944 г. корпус был преобразован в 9-й гвардейский танковый корпус.

После начала Висло-Одерской операции 9-й гвардейский танковый корпус был введён в наступление на второй день. В начале февраля 1945 г. корпус достиг Одер и захватил на западном берегу в районе города Кюстрин стратегически важный плацдарм.

 6 апреля  1945 г.  генерал-майору танковый войск Н.Д.Веденееву было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда".

16 апреля 1945 г. с Кюстринского плацдарма 9-й гвардейский танковый корпус начал наступление на Берлин.

Имеет награды.

Три ордена Ленина;

Два ордена Красного Знамени; 

Орден Кутузова 1-й степени (29.05.1945);

Орден Суворова 2-й степени;

Медали; 

Иностранный орден;

Почётный гражданин города Сарадз (Польша)