В Красной Армии с марта 1936г.

Окончил военное авиационное училище летнабов и штурманов.

Участник Советско-финляндской войны. Совершил 21 боевой вылет на самолете СБ.

В 1941г. стрелок-бомбардир звена 45 скоростного бомбардировочного авиаполка.

Накануне войны полк имел на вооружении самолеты СБ и Пе-2, базировался в Гросулово и Тирасполе. Входил в состав 20 смешанной авиадивизии.

22 июня 1941г. в 05-15 аэродром Тросулово был подвержен бомбардировке вражеской авиацией. Были уничтожены 8 самолетов СБ и 2- Пе-2. Полк одним звеном (3 самолета) Пе-2 бомбил железнодорожный мост на р.Прут в районе г.Яссы, вторым звеном выполнил разведку.

26 июня 9 самолетов СБ с высоты 1300м. сбросили 48 фугасных авиабомб ФАБ-100 на скопление войск противника в районе Скулени. Уходя от цели были атакованы звеном истребителей Ме-109 (Мессершмитт). 3 бомбардировщика были подбиты. Экипаж Николая Михайловича сумел перетянуть на горящем самолете за линию фронта и посадить на своей территории. Два других сбитых самолета сели на территории противника.

К средине июля 1941г. лейтенант Воробьев совершил 3 дневных и 4 ночных боевых вылетов. Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ от 05 ноября 1941г. награжден орденом Красной Звезды.

28 августа 1941г. 8 самолетов СБ в 17-23 с высоты 800м. бомбардировали, а затем, обстреляли из пулеметов позиции полевой и зенитной артиллерии противника в районе Черкассы. Ответным огнем был подбит самолет командира звена лейтенанта Борцова Павла Ефимовича. Из экипажа на парашюте выпрыгнул раненый штурман Воробьев. Самолет упал в районе острова у Черкасс. Лейтенант Борцов и стрелок-радист старшина Востряков Алексей Константинович погибли. Из-за отхода наших войск место падения самолета осмотреть не удалось.

Николай Михайлович был тяжело ранен в правый глаз, осколки попали в руку и шею. В составе полка совершил 48 боевых вылетов. 

К 20 сентября находился на излечении в институте авиационной медицины ВВС Красной Армии.

Лечился в Московском коммунистическом военном госпитале №1.

18 июля 1942г. старший лейтенант Воробьев прибыл в 902 тяжелый бомбардировочный авиаполк Дальневосточного фронта.

В 1945г. Николай Михайлович помощник начальника оперативного отделения штаба 19 бомбардировочного авиакорпуса.

Участник Советско-японской войны.

Приказом от 30 сентября 1945г. награжден орденом Отечественной войны II степени.

Награжден медалями «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

За долголетнюю и безупречную службу в 1946г. награжден медалью «За боевые заслуги».

Капитан Воробьев был уволен в запас 31 августа 1946г.