Родился в 1915 году в с. Малый Буртас ныне Пачелмского района Пензенской области в семье крестьянина. Русский. Окончил 7 классов. В Красной Армии с 1937 года.

На фронтах Великой Отечественной войны с ноября 1941 года. Командир эскадрона 53-го гвардейского кавалерийского полка (15-я гвардейская кавалерийская дивизия, 7-й гвардейский кавалерийский корпус, 61-я армия, Центральный фронт)

Гвардии лейтенант Н.Т. Мастрюков отличился при наступлении в районе с. Смяч (Щорский районн Черниговской обл.). 21 сентября 1943 года с эскадроном, без потерь, преодолел р. Снов и овладел селом.
После успешного форсирования Днепра 23 сентября 1943 года, в бою за с. Неданчичи (Репкинский район Черниговской обл.) эскадрон отбил три контратаки и уничтожил до 120 солдат и офицеров противника.

Погиб в бою 17 ноября 1943 года.