Родился 12 марта 1895 года в селе Лахта близ Санкт-Петербурга. Детские и юношеские годы прошли в селе Промзино. Учился в Алатырском реальном училище (1910—1915).Первая мировая войнаС началом Первой мировой войны Николай Александрович бросает училище и записывается в добровольцы.
В июне его направили в Казань, в запасной батальон 161-го Александропольского полка, а в августе — в Киев, в школу прапорщиков.По окончании школы, с 14 января 1916 года был направлен на Западный фронт в район сёл Барановичи и Ляховичи в состав Галицкого полка 5-й пехотной дивизии.
В марте получил контузию и острое отравление боевыми газами.
В итоге оказался в госпитале в Москве, потом под Самарой.
В июле вернулся в полк.
В декабре 1916 года он приехал в отпуск уже ротным командиром.
В ноябре 1917 года получил чин штабс-капитан.
В условиях разложения царской армии в декабре 1917 года был выбран адъютантом дивизии.
В феврале 1918 года Н. А. Гаген попал в плен вместе со штабом дивизии и был направлен в лагерь в Пруссии. Домой вернулся в декабре 1918 года с сильно подорванным здоровьем.Межвоенный периодПосле Октябрьского переворота 1917 года перешёл на сторону Советской власти.
В РККА с 1919 года. Во время Гражданской войны командовал взводом, ротой, батальоном. Принимал участие в подавлении Петропавловского восстания белоказаков в 1921 году.12 февраля 1920 года Николай Александрович женился на Елизавете Григорьевне Храмовой.После войны — командир батальона, преподаватель Саратовской школы комсостава запаса.
В 1930—1940 — командир полка, помощник командира стрелковой дивизии, начальник обозно-вещевого снабжения ПриВО, помощник начальника Казанского пехотного училища.Член КПСС с 1939 года.
В июле 1940 года назначен командиром 153-й стрелковой дивизии (в сентябре 1941 года преобразована в 3-ю гвардейскую стрелковую дивизию), расквартированной в Уральском военном округе.Великая Отечественная войнаВ середине июня 1941 году был получен приказ, предписывавший всем войскам Уральского военного округа выдвинуться на масштабные учения в Белоруссии.
К 22 июня эшелоны с частями 153-й стрелковой дивизии прибыли в Витебск. Прикрывая город с запада, дивизия Гагена (вместе с приданным дивизии тяжёлым артиллерийским полком) занимала полосу обороны в 40 км длиной, ей противостоял 39-й немецкий моторизованный корпус.После 7-дневных ожесточённых боёв боевые порядки дивизии не были прорваны. Немцы не стали больше связываться с дивизией, обошли её и продолжили наступление. Дивизия мелькнула в сообщении немецкого радио как уничтоженная. Между тем, 153-я стрелковая дивизия, без боеприпасов и горючего, стала пробиваться из кольца. Гаген вывел дивизию из окружения с тяжёлым вооружением.За проявленную стойкость и героизм во время Ельнинской операции 18 сентября 1941 года приказом Народного Комиссара Обороны № 308 дивизия получила почётное наименование «Гвардейская» .
С 31.01.1942 по 12.09.1942 и с 21.10.1942 по 25.04.1943 — командир 4-го гвардейского стрелкового корпуса,с мая 1943 по октябрь 1944 года — командующий 57-й армией,с января 1945 года — 26-й армией.Войска под руководством Н. А. Гагена участвовали в Синявинской операции (причем генералу второй раз удалось пробиться из окружения с оружием в руках), Сталинградской и Курской битвах, боях на Левобережной и Правобережной Украине, в освобождении Болгарии, в Ясско-Кишинёвской, Белградской, Будапештской, Балатонской, Венской и Грацко-Амштеттенской операциях.Участник Парада Победы в Москве 24 июня 1945 года.Послевоенный периодВ декабре 1945 года Н. А. Гаген назначен командующим 3-м горно-стрелковым Карпатским корпусом.
В 1947 году натянутые отношения с женой совсем разладились и Николай Александрович расторгнул брак и женился на Марии Ивановне Соколовой, медработнике его армии. Этот брак также оказался неудачным, но Николай Александрович любил вторую жену до конца жизни.
В феврале 1947 года Н. А. Гагена перевели на Дальний Восток заместителем командующего Приморского военного округа по строевой части. Жили Гагены в городе Ворошилов-Уссурийский, а в 1953 году, когда Николай Александрович назначен заместителем командующего по военным училищам Дальневосточного военного округа, переехали в Хабаровск. Жили скученно: кроме супругов, ещё сестра Марии Ивановны с двумя девочками.22 июня 1956 года у Марии Ивановны родилась дочка Марина.
С годами здоровье ухудшалось и в январе 1959 года Н. А. Гаген уволен в отставку по болезни с правом ношения военной формы одежды. Этим же приказом министр обороны объявил ему благодарность за долголетнюю и безупречную службу, наградил памятным подарком.Семья переехала в Москву, получив квартиру в Тушино по Волоколамскому шоссе, 54.
В свободное время Николай Александрович гулял с дочкой, ходил в лес, с удовольствием занимался в своём садике-огородике на четырёх сотках.Здоровье становилось всё хуже, слабело сердце, и 20 мая 1969 года Николай Александрович Гаген ушёл из жизни. Похоронен на Химкинском кладбище.