Оцуп Николай Авдеевич родился в семье царскосельского фотографа. Окончил Царскосельский лицей, где несколькими классами ранее учился Н. Гумилев. После окончания с золотой медалью, в 1913 г., уехал учиться в Париж, где слушал лекции А. Бергсона, оказавшего сильное влияние на молодого поэта. Под влиянием Бергсона и Гумилева начинает писать стихи. По возвращении на родину был зачислен на историко-филологический факультет Петербургского университета, одновременно проходя воинскую службу в запасном полку 5-й армии.
После Октябрьской революции был приглашен Горьким и Гумилевым в издательство “Всемирная литература” в качестве поэта-переводчика; переводил Р. Саути, Дж. Н. Г. Байрона, С. Малларме. Был, наряду с Н. Гумилевым и М. Лозинским организатором “Нового цеха поэтов”, в издательстве которого вышел первый сборник стихотворений Оцупа, “Град” (1921). До конца жизни Оцуп признавал, что как поэт он очень многим обязан И. Анненскому, которым в годы своей поэтической молодости был сильно увлечен и Гумилев.
После расстрела Гумилева принял решение покинуть Россию и осенью 1922 года выехал в Берлин, где содействовал переизданию трех альманахов “Цеха поэтов” и выпуску четвертого. Вскоре перебрался в Париж, где выпустил второй стихотворный сборник, “В дыму” (1926), послужившего вступлением к следующему произведению Оцупа, поэме “Встреча” (1928).
В 1930 году основал журнал “Числа”, посвященный вопросам литературы, искусства и философии и послуживший стартовой площадкой для множества молодых представителей русской эмигрантской литературы. В 1939 году вышел единственный роман Оцупа, “Беатриче в аду” – о любви богемного художника к начинающей актрисе.
В начале Второй мировой войны Оцуп записался добровольцем во французскую армию, больше полутора лет находился в плену, совершил два побега из концлагерей и с 1943 года принимал активное участие в итальянском Сопротивлении, за что был удостоен военных наград. По окончании войны преподавал в парижской “Эколь Нормаль”, где в 1951 защитил докторскую диссертацию, посвященная Гумилеву, первая значительная научная работа о поэте. Подготовил к печати том “Избранного” Гумилева. Как литературовед Оцуп обращался к наследию Гумилева и в дальнейшем: большой мемуарный очерк о нем вошел в его книгу воспоминаний Современники (1961), где представлены также очерки и критические статьи, посвященные И. Анненскому, Ф. Сологубу, А. Блоку, А. Белому, Замятину, Маяковскому, Есенину, Пастернаку. В 1950 выпустил монументальный “Дневник в стихах. 1935-1950”, поэму лирико-эпического плана, написанную десятистрочными строфами и призванную передать определяющее свойство эпохи – ее эклектизм, исключающий возможность последовательного энциклопедичного обзора века. Последняя прижизненно опубликованная работа – поэма “Три царя” (1958).
Последние годы жизни Оцуп Много сил отдавал попыткам обоснования эстетической программы и философских предпосылок нового направления, которое он назвал персонализмом, опираясь на идеи и терминологию Н. Бердяева.
Николай Авдеевич Оцуп скоропостижно скончался от разрыва сердца в Париже 28 декабря 1958, похоронен на русском кладбище Сент-Женевьев-де-Буа. Посмертно издан двухтомник стихотворений Оцупа “Жизнь и смерть” (1961, Париж), два сборника его исторических и публицистических работ.