Ông sinh ra tại Gatchina, là con của Nga hoàng Pavel I và Maria Feodorovna. Ông là em trai của Aleksandr I của Nga và Đại vương công Constantine Pavlovich của Nga.Nicholas không được hướng giáo dục để trở thành Hoàng đế của Nga, ông có hai người anh trai. Năm 1825, khi Alexander I qua đời đột ngột do bị sốt phát ban, Nicholas sau đó bị bắt phải thề trung thành với người anh hai của mình, Constantine Pavlovich và thừa nhận sự lên ngôi của người anh. Nhưng Nicholas từ chối thừa nhận đó, 25-12 (lịch cũ là 13) Nicholas tuyên bố lên ngôi vua. Nhưng bản tuyên bố đó lại có hiệu lực từ 01-12 (9-11 theo lịch cũ) trước ngày Alexander I chết.

Vì sự nhầm lẫn này, một số thành viên của quân đội đã chuẩn bị cho 1 âm mưu lật đổ Nicholas và giành chính quyền. Điều này dẫn đến cuộc nổi dậy tháng 12 vào ngày 26-12-1825 (ngày 14 theo lịch cũ), một cuộc nổi dậy này đã bị Nicholas nhanh chóng đàn áp.