В Русской императорской армии с мая 1916 г. по апрель 1918 г., поручик.
В Красной армии с апреля 1919 г.
Окончил ускоренный курс Алексеевского военного училища в Москве (1916), Военную академию РККА им. М. В. Фрунзе (1927).
До службы в Русской императорской армии Н. Н. Пронин в 1914 г. окончил гимназию в г. Белый, затем учился в Московском университете на физико-математическом факультете.
В Первую мировую войну в мае 1916 г. поступил на службу и был направлен в Алексеевское военное училище. В октябре 1916 г. прошел ускоренный 5-месячный курс обучения, произведен в прапорщики и был оставлен в училище младшим офицером. В апреле 1917 г. назначен младшим офицером в 56-й запасной пехотный полк в Москве. С маршевой ротой убыл на фронт в 13-й особый пехотный полк 3-й особой пехотной дивизии. В его составе воевал на Северо-Западном фронте на р. Двина, в районах городов Штокмансгоф, Валк, Венден Лифляндской губ.
В октябре 1917 г. избран командиром роты и членом ротного комитета. В апреле 1918 г. демобилизован.
В Гражданскую войну Н. Н. Пронин до призыва в Красную армию работал в волисполкоме с. Береза Вельского уезда и в волостном комитете РКП(б), был заведующим волостным отделом народного образования, уездным инструктором по внешкольному образованию. В 1918 г. начальником отряда особого назначения участвовал в подавлении контрреволюционного восстания в Вельском уезде.
В апреле 1919 г. по партийной мобилизации командирован на службу в РККА и направлен на Восточный фронт в г. Симбирск в Запасную армию Республики пом. командира 3-го запасного полка. С октября 1919 г. исполнял должность пом. командира и врид командира 6-го полка Красных коммунаров (переименован позже в 8-й стрелковый полк). В апреле 1920 г. убыл с полком на Западный фронт. Был назначен в 5-ю стрелковую дивизию на доллшость командира батальона 45-го стрелкового полка, в его составе воевал с белополяками. В том лее месяце, будучи уже пом. командира этого полка, при форсировании р. Березина был контужен, но остался в строю. В ходе боя принял командование 44-м стрелковым полком в составе 15-й бригады, участвовал с ним в июльском наступлении и в Варшавской операции (в районе Модлин), затем отступал в направлении Лида, Вилейка. По окончании советско-польской войны полк дислоцировался сначала в Полоцке, затем в Витебске. В ноябре 1920 г. - мае 1921 г. командиром этого полка и начальником боевого участка боролся с бандитизмом в Суражском и Велижском уездах.
С июня 1922 г., при реорганизации Красной армии, Н. Н. Пронин вступил в командование 15-м Витебским стрелковым полком этой же дивизии. В августе переведен в 27-ю Омскую стрелковую дивизию Западного фронта на должность командира 79-го Кронштадтского стрелкового полка. Через месяц командирован на учебу в Военную академию РККА (с 1925 г. - им. М. В. Фрунзе). По ее окончании в июле 1927 г. назначен начальником штаба 4-й им. Германского Пролетариата стрелковой дивизии БВО, дислоцировавшейся в городах Бобруйск и Слуцк. В октябре - ноябре 1928 г. и в сентябре - ноябре 1930 г. временно исполнял должность командира этой дивизии. В феврале 1931 г. Н. Н. Пронин был зачислен в адъюнктуру Военной академии РККА им. М. В. Фрунзе, по окончании в феврале 1934 г. оставлен в ней и проходил слулебу в должностях начальника 2-го сектора учебного отдела, руководителя и преподавателя кафедры общей тактики. С июля 1937 г. был начальником 2-го курса академии. С апреля 1938 г. исполнял должность доцента по кафедре общей тактики, с июня временно замещал зам. начальника академии по учебной и научной работе. В период с 10 июня по 15 июля 1938 г. Н. Н. Пронин - врид начальника академии. С августа 1939 г. он был назначен начальником 1-го (командного) факультета академии.
С началом Великой Отечественной войны генерал-майор Н. Н. Пронин со 2 июля 1941 г. командовал 1-й Московской стрелковой дивизией народного ополчения, формировал ее из добровольцев Ленинского района Москвы. По завершении формирования дивизия убыла в 33-ю армию Западного фронта.
В том же месяце генерал-майор Н. Н. Пронин вступил в командование 34-й армией Северо-Западного фронта. Войска армии под его командованием участвовали во фронтовом контрударе в районе Старой Руссы. С 15 сентября 1941 г. и до конца войны Н. Н. Пронин занимал должность начальника Главного управления всеобщего военного обучения НКО (Всевобуч). Из аттестации: «Проделал большую организационную работу по учету контингентов, подлежащих обучению, формированию подразделений Всеобуча, подбору командных и инструкторских кадров, разработке программ и методических указаний по подготовке бойцов Всеобуча».
После войны генерал-лейтенант Н. Н. Пронин в прежней должности. С января 1946 г. состоял в распоряжении ГУК НКО, затем в июне был назначен старшим инспектором Инспекции стрелковых войск Главной инспекции Сухопутных войск. В июне 1948 г. откомандирован в распоряжение Всесоюзного добровольного общества содействия армии (ДОСАРМ) в связи с назначением его председателем ДОСАРМ Московской городской организации (с 27.10.1951 - ДОСААФ).
В феврале 1953 г. уволен в отставку по болезни.
Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, медалями.
