1970 г. - учитель школы в в селе Казачья Слобода Шацкого района
1970-1971 г. — срочная военная служба (Сахалинская область).
С 1971 г. - работал учителем, заместителем директора средней школы, заведующим отделом райисполкома.
1978—1990 гг. - директор Спасского педагогического училища.
1990—1991 гг. — заместитель председателя Рязанского облисполкома, курировал социальную сферу.
1991—1994 гг. - заместитель главы Рязанской области, руководитель комплекса по социальной защите и социальным гарантиям.
С 1994 года — ректор Областного государственного бюджетного учреждения дополнительного профессионального образования "Рязанский институт развития образования"
Осенью 1996 г. выдвигался на выборах главы администрации Рязанской области, получил отказ в регистрации (Избирательная комиссия Рязанской области признала недействительными несколько подписей)
В 1999 году возглавил Рязанское региональное отделение общероссийской политической общественной организации "Отечество".
Декабрь 1999 г. - победил на выборах в Государственную Думу России (№1 в списке Рязанско-Тульской региональной группы)
Осенью 2000 года Н. И. Булаев вновь заявил о намерении участвовать в выборах главы администрации Рязанской области. Он был зарегистрирован, шёл при поддержке ОВР. На состоявшихся 3 декабря 2000 года выборах занял четвёртое место, набрав 9,22 % голосов.
В декабре 2001 г. политическая общественная организация "Союз "Единство и Отечество"" была преобразована в партию ""Единство и Отечество" — Единая Россия", а в 2002 году зарегистрирована как партия Министерством юстиции. Следом региональные отделения общественной организации стали отделениями партии и с 2002 года Николай Булаев — секретарь Рязанского регионального политсовета партии ""Единство и Отечество" — Единая Россия".
Декабрь 2003 г. - победил победил на выборах в Государственную Думу России от Рязанского одномандатного избирательного округа № 149. В Госдуме четвёртого созыва был председателем Комитета по образованию и науке.
4 октября 2007 года председатель Правительства России Виктор Зубков назначил Булаева руководителем Федерального агентства по образованию. В связи с назначением на государственную службу сложил депутатские полномочия.
Декабрь 2007 г. победил победил на выборах в Государственную Думу России пятого созыва (№ 2 в региональной группе № 65 (Рязанская область)) По итогам выборов получил мандат, но он от него отказался, решив остаться руководителем Рособразования.
10 марта 2010 года Рособразование было упразднено, а его функции переданы Министерству образования и науки.
2 апреля 2010 года ЦИК России передал Николаю Булаеву вакантный мандат депутата Госдумы пятого созыва. Мандат освободился после ухода Аркадия Фомина в спикеры Рязанской областной думы.
Декабрь 2011 г. - победил на выборах депутатов Государственной думы шестого созыва, по партийным спискам в региональной группе № 63 (Рязанская область).
7 октября 2015 г. был наделен полномочиями члена Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации, став представителем от законодательного (представительного) органа государственной власти Рязанской области.
10 февраля 2016 года постановлением Совета Федерации назначен членом ЦИК России. Сразу приостановил членство в партии "Единая Россия". 28 марта 2016 года избран заместителем председателя ЦИК России.
Женат, имеет сына и дочь.
Член партии "Единая Россия" (с 2016 г. приостановлено членство)
Кандидат педагогических наук, диссертация на тему "Ведущие тенденции развития дополнительного образования взрослых" (1998)
Доктор педагогических наук, диссертацию "Государственное управление развитием системы отечественного образования" (2007)
Действительный государственный советник Российской Федерации 3 класса (2009)
Государственные награды
Орден "За заслуги перед Отечеством" III степени ( 2019) — за большой вклад в развитие избирательной системы Российской Федерации и многолетнюю добросовестную работу
Орден "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2009) — за заслуги в развитии системы образования в Российской Федерации и многолетнюю плодотворную деятельность
Орден Александра Невского (2018)
Орден Почёта (1998)
Орден Дружбы (2004) — за активное участие в законотворческой деятельности и многолетнюю добросовестную работу
орден "За личное мужество"
Заслуженный учитель школы РСФСР (1989)
Премия Правительства Российской Федерации в области образования (2008)
Ведомственные награды:
Почётная грамота Президента Российской Федерации (2014)
Почётная грамота Правительства Российской Федерации (2006)
Почетная грамота Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации
Почётная грамота Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации (2004)
Почетная грамота Центральной избирательной комиссии Российской Федерации (2008 год)
Медаль Министерства обороны Российской Федерации "За возвращение Крыма" (2014 год)
Медаль ФСБ России "За содействие" (2009)
Медаль Столыпина П. А. II степени (2014) — за заслуги в законотворческой деятельности, направленной на решение стратегических задач социально-экономического развития страны
Награды других стран:
Медаль "Данк" (2008) — за вклад в социально-экономическое развитие Кыргызстана, укрепление дружбы и сотрудничества между Кыргызской Республикой и Российской Федерацией в области науки и образования (Киргизия)