Николай Илларионович родился в деревне Мезенка Тюменской (бывшей Омской) области в 1926 году. Он был вторым ребёнком в семье Парасковьи и Иллариона Мазаловых; всего детей было шестеро. Дети рано потеряли родителей: отец умер от болезни, мать – от несчастного случая. Сирот направили в разные детские дома Советского Союза, только самого младшего брата Николая, двухлетнего Лёню, усыновили добрые люди. Братья и сёстры потеряли связь друг с другом. 
Николай Илларионович ушёл на фронт в начале 1943 года, когда ему было всего 17 лет. Он служил в роте автоматчиков на Украинском фронте. В боях за город Яссы, Румыния, в 1944 году, Николай Мазалов отличился особенным бесстрашием. Ворвавшись в траншею противника, восемнадцатилетний юноша уложил из автомата трёх вражеских солдат, а одного взял в плен.  За этот подвиг Николай был награждён медалью «За Отвагу». Свой боевой путь Николай Илларионович закончил в Чехословакии. 
После войны Николай остался в Советской армии. Он служил в Прикарпатье, где действовали националистические формирования бандеровцев. В этом регионе долго оставалась очень неспокойная ситуация. Вернувшись со службы в середине 1950-х годов, Николай поселился в городе Ишим и взялся за поиски своих братьев и сестёр. Он разыскал всех. Мазаловы были дружны между собой и поддерживали связь друг с другом всю жизнь. 
Николай Илларионович был хорошим семьянином. Он и его супруга, Лидия, воспитали двоих детей, сына Валерия и дочь Ольгу. Умер Николай Илларионович в 1996 году.