დაიბადა 1903 წლის 8 აგვისტოს სოფელ ობუჯიში (წალენჯიხის რ-ნი). 1919 წლიდან სწავლობდა თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ფიზიკა–მათემატიკის ფაკულტეტზე. 1922 წლიდან შეუდგა ლიტერატურულ მოღვაწეობას, ხოლო 1923–1924 წლებში მუშაობდა საბჭოთა სავაჭრო ფლოტში. 1924 წლიდან დაიწყო მუშაობა საკავშირო კინოსტუდიაში ჯერ რეჟისორის ასისტენტად, ხოლო შემდგომ რეჟისორად. რუსეთის ხელოვნების დამსახურებული მოღვაწე (1935). 1941 წელს მიიღო სტალინური პრემია. ნიკოლოზ შენგელაია გარდაიცვალა 1943 წლის 4 იანვარს