Сын итальянского скульптора и русской мещанки Николай Гондатти родился 21 ноября (по старому стилю) 1860 года. После того как Николай окончил с отличием естественно-историческое отделение физико-математического факультета Московского университета, перед ним открывалась блестящая карьера учёного. В конце 1880-х – начале 1890-х годов, он, приват-доцент университета, каждый год участвовалв этнографических  экспедициях. Молодой учёный побывал во многих областях России, в Европе, Восточной и Центральной Азии, Африке, Северной и Южной Америке. Н. Л. Гондатти был награждён золотыми медалями за экспедицию в Западную Сибирь и за собранные им учебные коллекции по шелководству.

В 1894 году по приглашению Приамурского генерал-губернатора С. М. Духовского Н.Л. Гондатти отправился на Чукотку, где он вступил в должность начальника Анадырского округа (1894–1897). В Анадыре Гондатти пробыл около двух лет, где произвёл перепись населения чукчей и эскимосов, изучал их быт и язык. Из этой поездки он вывез уникальные коллекции. За научные работы по антропологии, статистике и этнографии на Чукотке Императорская Академия наук присудила Гондатти Большую золотую медаль им. академика Бера. В 1897 году С. М. Духовской предложил Николаю Львовичу занять должность старшего чиновника особых поручений при Приамурском генерал-губернаторе.

В 1900 году Н.Л. Гондатти был назначен на должность правителя канцелярии иркутского генерал-губернатора. В 1905 году Николай II назначил умеющего ладить с людьми Гондатти тобольским губернатором. Действительно, у Н. Л. Гондатти был талант администратора, умение управлять и организовывать подчинённых. При Н. Л. Гондатти Тобольская губерния была одной из самых благополучных во всей Российской империи.

В 1910 году Н.Л. Гондатти был назначен начальником Амурской экспедиции, которая под стала последней крупной научной экспедицией дореволюционного периода. Материалы экспедиции составили более 40 томов и были оперативно изданы. По окончании экспедиции Н.Л. Гондатти присвоили придворное звание шталмейстера, а 29 января 1911 года его назначили гражданским генерал-губернатором Приамурского края.

На этом посту Н. Л. Гондатти много сделал для экономического, социального и культурного развития края, твёрдо отстаивал его от экспансии Японии и Китая. При Гондатти в Приамурском крае усилилась общественная деятельность, был создан заповедник «Кедровая падь». В Хабаровске в 1914 году был открыт учительский институт, в сёлах строились школы. Н.Л. Гондатти внимательно следил за строительством восточного участка Великой Сибирской железнодорожной магистрали. Он понимал стратегическое значение её прямого выхода на Хабаровск и Владивосток, параллельно Китайско-Восточной железной дороге. Благодаря поддержке генерал-губернатора в годы Первой мировой войныне было приостановлено строительство моста через Амур. Н. Л. Гондатти освободил от мобилизации в действующую армию несколько сот квалифицированных рабочих-кессонщиков, сборщиков ферм, клепальщиков и других,поэтому мост был введён в эксплуатацию уже 1 октября 1916 года.

Будучи первым гражданским генерал-губернатором, к тому же обладавшим огромным интеллектуальным потенциалом, Н. Л. Гондатти оказал благотворное влияние на нравственную атмосферу в крае, на развитие здесь науки, образования, культуры. «Дорогой моему сердцу край», – так он определил свое отношение к Приамурью в одном из своих интервью.

Николай Львович обладал ещё одним ценным качеством, без учёта которого нельзя в полной мере понять многие его поступки, — он был подвижником, то есть человеком, готовым ради общего блага совершить подвиг. В 1911 году Н. Л. Гондатти было присвоено звание первого почётного гражданина города Хабаровска.

Именно при Н. Л. Гондатти в Приамурском крае усилилась общественная деятельность. В одном только Хабаровске насчитывалось более 25 различных обществ и объединений. Были открыты Хабаровское отделение Общества востоковедения, Военно-историческое общество и другие.

Карьера Н.Л. Гондатти закончилась в марте 1917 года с отречением Николая II от престола. Комитет общественной безопасности, избранный в Хабаровске, постановил арестовать Гондатти. Генерал-губернатор был доставлен в Петроград, однако после расследования, которое не выявило каких-либо серьёзных злоупотреблений властью с его стороны, Н. Л. Гондаттибыл отпущен на свободу. В конце мая 1917 года Гондатти ушёл в отставку.

Н. Л. Гондатти был награждён орденами Св. Владимира IV и III степеней, Св. Станислава II и III степеней (один из орденов он получил за изучение сибирских окраин), Св. Александра Невского, серебряной медалью в память царствования Императора Александра III и бронзовой медалью «За труды по первой Всеобщей переписи населения» 1897 года. Русское географическое общество наградило Гондатти Золотой медалью (1898), Императорская Академия наук — Большой золотой медалью им. академика Бера (1901). Также Н. Л. Гондатти был награждён японским орденом Золотого коршуна, китайским орденом Двойного Дракона, бухарским орденом Золотой Звезды, французским Орденом Почётного легиона. Гондатти был почётным гражданином городов Тюмени, Новосибирска, Томска, Ново-Николаевска, Екатеринбурга, Хабаровска, Сургута.

Осенью 1918 года Н.Л. Гондатти с семьёй уехал в Харбин. Находясь в эмиграции, он занимал большие административные и общественные посты, делая всё возможное для блага русских людей, оказавшихся не по своей воле в чужой стране. Известно, что Гондатти отказался сотрудничать с белым движением и стать «знаменем контрреволюции» на Дальнем Востоке. С 1918 года он возглавлял научно-земельный отдел КВЖД. Николай Львович прожил долгую, сложную и противоречивую жизнь,остаток которой этот замечательный человек провёл за пределами родины. Там, на чужбине, в возрасте 84 лет он и умер– первый и последний гражданский генерал-губернатор Приамурского края. Н. Л. Гондатти был похоронен на Новом кладбище Харбина, которое не сохранилось до наших дней.