Из родного села Крутец Саратовской области в армию деда призвали в июне 1942 года. Николай Варёнов тогда оканчивал десятилетку, и ему оставалось сдать всего один экзамен по астрономии. Но война внесла свои коррективы в жизнь деревенского парнишки. Школьный аттестат ему суждено было получить только в 1947году. Его направили учиться в военное училище авиатехников, которое располагалось в Вольске. Правда, постигал он военную науку всего полтора месяца. Из-за сложной обстановки на Сталинградском фронте, где требовались свежие силы, училище расформировали, а курсанты пополнили состав 212-ой стрелковой дивизии, которая понесла в боях большие потери. Николай Варёнов попал в 354-й артиллерийский полк связистом. Обновленную дивизию сразу бросили под Сталинград. 

- В Сталинград мы вошли с севера, - вспоминает участник войны. -  Сначала с большими потерями заняли два села  в пригороде, затем - трамвайное депо. От трамвайного парка в город вела центральная улица. В полуразрушенных домах засели  немцы и вели обстрел с двух сторон. Приходилось тащить пушки обходными путями или внутри зданий, пробивая в стенах проходы взрывчаткой. Из-за взрывов снарядов связь постоянно обрывалась. Только найдешь обрыв, восстановишь связь, опять  надо покидать укрытие. С боям мы подошли к железнодорожному вокзалу. Сутки за него бились: по немцам работали и наша артиллерия, и «Катюши». Представляете, сколько снарядов было  выпущено! Но что удивительно - кругом руины, а на площади вокруг фонтана остался целым скульптурный ансамбль играющих детей. Мне тогда это запало в душу.

После победы под Сталинградом дивизию Николая Федоровича переименовали в 69-ю гвардейскую, а артиллерийский полк, где он непосредственно служил, - в 139-й гвардейский. Полгода, проведенные в окопах Сталинграда, холод и неполноценное питание сказались, на здоровье бойца  появились симптомы цинги, опухли ноги. Пока  ехали в эшелоне в Воронеж, Николай Фёдорович старался держать, ноги на весу, для этого ему специально прибили гвоздь на потолке. В Воронеже Николай Варёнов прошел курсы радиотелеграфиста. Теперь не нужно было протягивать телефонный кабель по полю боя. Связь стала беспроводной. Один радист носил рацию, второй аккумуляторы к ней. 

Во время Курской битвы 139-й артполк находился во втором эшелоне oбopoны и вступил в бой, когда погибла артиллерия первого эшелона. После четырёхдневных боев началось наступление, был взят стратегически важный город Ахтырка.

Выиграв Курскую битву, советские войска двинулись дальше в  харьковском направлении. Дед освобождал Украину и Молдавию. Вспоминает, как под огнем противника переправляли пушки через Днепр, Южный Буг и Днестр. Во время авианалёта при форсировании Южного Буга Николай Федорович чудом остался жив.

- Мы уже зашли на мост, сооруженный нашими сапёрами, как вдруг услышали гул немецких самолётов, прилетевших бомбить переправу, - рассказывает участник войны.     - Мы сбежали с моста и прижались спинами к обрывистому берегу в метрах 50 от переправы.  Первая бомба попала в дом, стоящий у реки, а вторая разорвалась у переправы. Мне осколком обожгло шею. Я думал – ранен. Провёл рукой по кадыку – крови нет. Снял ушанку и обомлел: у шапки оказались пробиты  оба «уха». Осколок пролетел сквозь них, обдав шею струей горячего воздуха. Еще бы полсантиметра и все...

Освободив Румынию, дивизия двинулась в Югославию. Продвигались быстро, пушки тогда уже везли не на конной тяге, их буксировали грузовиками «Шевроле» и «Студебеккер», которые поставляли американцы.

В Венгрии после упорного сопротивления был взят Будапешт. А затем 69-я гвардейская дивизия вступила в Австрию. Бойца Варёнова поразил венский лес, от самый, что воспел Штраус: песчаные дорожки, бегущие возле пышных буков, грабов и других величественных деревьев, растущих у прекрасного канала, который отделял лес от столицы Австрии. Весть о победе в войне бойцы 69-й гвардейской дивизии встретили на марше.  И хотя Германия капитулировала, бои за освобождение Австрии еще продолжались: в середине мая дивизия взяла город Леобен.

Еще полтора года, после окончания войны Николай Федорович служил в войсках на территории Австрии. Советские: солдаты помогали там возводить мосты, строить новые дома, а у полевых солдатских кухонь с чашками и кружками толпилась детвора, старики и женщины: Лишь в декабре 1946 года сержант Варёнов был демобилизован из рядов Советской армии и вернулся домой.