В сентябре 1919 года Николая Кузнецова зачислили на службу в Северодвинскую военную флотилию. Он рвался в бой, но его определили на «бумажную работу» в штаб. К концу 1919 года Николаю удалось упросить командира назначить его в боевой экипаж на канонерскую лодку. В этом качестве в звании краснофлотца Николай Кузнецов принял участие в гражданской войне. Но недолго он оставался на канонерской лодке – бои на севере закончились, и Северодвинская флотилия была расформирована.
Осенью 1920 года Кузнецов был переведен в Петроград и зачислен в Центральный флотский экипаж. Он принимал участие в ликвидации Кронштадтского мятежа. Обратив внимание на трудолюбивого и целеустремленного молодого человека, начальство посоветовало Кузнецову продолжить учебу, и в декабре 1920 года он поступает на подготовительные курсы при военно-морском училище.
В сентябре 1922 года Кузнецов стал курсантом. В училище юный моряк настойчиво изучал программу, участвовал в практических плаваниях. За время учебы он плавал на крейсере «Аврора», линкоре «Парижская коммуна» и других кораблях. Он побывал в Северном и Норвежском морях, в Атлантическом и Северном Ледовитом океанах.
5 октября 1926 года Кузнецов с отличием окончил военно-морское училище и получил звание командира РККФ с зачислением в средний строевой командирский состав ВМС РККА. Ему как отличнику было предоставлено право выбора флота. К удивлению многих Кузнецов избрал местом своей будущей службы Черноморский флот, крейсер «Червона Украина». Он был назначен вахтенным начальником этого крейсера, а также командиром первого плутонга и командиром строевой роты.
С августа 1927 до 1 октября 1929 года Кузнецов – старший вахтенный начальник крейсера. В очередной аттестации отмечено: «Заслуживает продвижения во внеочередном порядке». Как наиболее подготовленного и перспективного командира его направляют на учебу в академию.
С 1 октября 1929 по 4 мая 1932 года Н.Г.Кузнецов учится в Военно-морской академии. Учился он с большим увлечением (освоил немецкий и французский языки), и программа не показалась ему слишком сложной. Стажировку Кузнецов проходил в штабе морских сил Балтики, и ему было предложено после окончания академии перейти на работу в штаб. Академию он оканчивает с отличием. Кузнецов опять всех удивил, категорически отказавшись и от штабной работы, и от должности командира большого корабля.