Od 23 czerwca 1943 do końca wojny dowódca 20 Gwardyjskiego Korpusu Strzeleckiego w składzie 4 Gwardyjskiej Armii na Froncie Stepowym, Woroneskim i 2 Ukraińskim, uczestnik operacji biełgorodzko-charkowskiej, połtawsko-krzemieńczuckiej, niżniednieprowskiej, kirowogradzkiej, korsuń-szewczenkowskiej, humańsko-batoszańskiej, jasko-kiszyniowskiej i debreczyńskiej. Brał udział w forsowaniu Dunaju i rozbiciu wojsk niemieckich i węgierskich nad jeziorem Balaton. Szczególnie wyróżnił się podczas oblężenia Budapesztu. 19 kwietnia 1945 mianowany generałem porucznikiem, do marca 1946 dowodził korpusem, który wszedł w skład Centralnej Grupy Wojsk. W 1947 ukończył Wyższe Kursy Akademickie przy Wojskowej Akademii im. Woroszyłowa, następnie służył w Głównym Zarządzie Kadr Sił Zbrojnych ZSRR, początkowo jako szef inspekcji tego zarządu, a od października 1947 do maja 1953 szef Zarządu Kadr Ogólnowojskowych Głównego Zarządu Kadr Sił Zbrojnych ZSRR, następnie zakończył służbę w Armii Radzieckiej. Honorowy obywatel Ochtyrki.
Życie prywatne Nikołaj Biriukow miał dwóch synów. Starszym był Władilen Nikołajewicz, uczestnik Wielkiej Wojny Ojczyźnianej.