Комбриги РККА 1935-1940. Том 43

Фомин был зачислен в Русскую императорскую армию на правах вольноопределяющегося. В феврале 1917 года окончил Константиновское артиллерийское училище, произведён в прапорщики 15 февраля 1917 года (со старшинством в чине от 1 ноября 1916 года). С февраля 1917 года служил в 1-м запасном артиллерийском дивизионе. Принимал участие в Первой мировой войне на Кавказском фронте в составе 9-го легкого мортирного артиллерийского дивизиона. При расформировании дивизиона в феврале 1918 года демобилизован. С января 1919 года Фомин служил в рядах РККА.

В ходе Гражданской войны служил в оперативном отделе штаба армии, командовал батареей и артиллерийским дивизионом. Принимал участие в боях против войск И. А. Деникина, П. Н. Врангеля и отрядов Н. И. Махно. С окончанием Гражданской войны служил на должностях командира артиллерийского дивизиона, помощника командира и командира артиллерийского полка. В 1926 году Фомин окончил академические курсы усовершенствования командного состава и с 1930 года служил на должностях помощника начальника артиллерии стрелкового корпуса и начальника артиллерии укреплённого района в Забайкальском военном округе. С 1939 года преподаватель тактики Военной академии РККА имени М. В. Фрунзе. В 1941 году генерал-майор артиллерии Фомин окончил Военную академию имени М. В. Фрунзе. С началом Великой Отечественной войны воевал на фронте. С июля 1941 года по апрель 1943 года служил командовал артиллерией 21-й и 43-й армий, с апреля 1943 года – артиллерией Степного военного округа, затем Степного фронта, а с июля 1943 года по май 1945 года – 2-го Украинского фронта. В 1944 году генерал-лейтенанту артиллерии Николаю Сергеевичу Фомину присвоено воинское звание «генерал-полковник артиллерии». Принимал участие в Белгородско-Харьковской, Кировоградской, Корсунь-Шевченковской, Уманско-Ботошанской, Ясско-Кишинёвской, Дебреценской, Будапештской, Венской, Пражской наступательных операциях, а также в освобождении Будапешта, Братиславы, Брно, Вены. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 28 апреля 1945 года за успешное командование артиллерией фронтов, личное мужество и отвагу в боях с немецко-фашистскими захватчиками генерал-полковнику артиллерии Николаю Сергеевичу Фомину присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 712). С августа 1945 года генерал-полковник артиллерии Фомин командовал артиллерией Забайкальского фронта и принимал участие в советско-японской войне.