Nikolai Jermjonok war ein verdienter Künstler der RSFSR (25.03.1983) und Volkskünstler der Russischen Föderation (1.03.1994). Sein Vater war der Volkskünstler der UdSSR Nikolai Nikolajewitsch Jermjonok (1926–2000). Seine Mutter war die Volkskünstlerin der Belarussischen SSR Galina Alexandrowna Orlowa (geb. 1928). 1971 schloss er das Allunions-Staatliche Institut für Kinematographie ab (Meisterklasse von S. A. Gerassimow und T. F. Makarowa) und wurde Schauspieler am Theater-Studio des Filmschauspielers. Sergei Gerassimow liebte Kolja Jermjonok und besetzte ihn in sechs seiner Filme; nur Gerassimows Ehefrau Tamara Makarowa trat in noch mehr seiner Filme auf.

Ab 1976 war er Schauspieler beim Filmstudio M. Gorki. Ab 2001 war er Kulturberater der belarussischen Botschaft in Moskau. Mitte der 1990er Jahre entschied sich Jermjonok für sein Regiedebüt – „Sohn für den Vater“, in dem er gemeinsam mit seinem Vater auftrat. Nach dem gemeinsamen Film kehrte der ältere Jermjonok zu Theater und Film zurück, wo er noch fünf Jahre fruchtbar arbeitete.