Он является последним из ныне живущих полным кавалером боевых орденов Славы в Ярославской области.
Николай Иванович родился 18 февраля 1924 в деревне Дупово ныне Нерехтского района Костромской области в семье крестьянина.
Участвовал в боях Великой Отечественной войны с октября 1942. В сражениях под городом Синявином был дважды ранен.
Помощник командира взвода 893-го стрелкового полка 196-й стрелковой дивизии (42-я армия, Ленинградский фронт) сержант Дементьев 5-7 марта 1944 года в боях близ села Жидилов Бор, в 15 км северо-западнее Пскова, заменил раненого командира взвода, успешно атаковал с бойцами противника. 25 марта 1944 года награждён орденом Славы 3 степени.
Командир разведывательного отделения тех же полка и дивизии (54-я армия, 3-й Прибалтийский фронт) старший сержант Дементьев 23 августа 1944 года подобрался к переднему краю обороны противника у населённого пункта Мынистэ, в 75 км южнее Тарту, и выявил его огневые средства, которые были затем уничтожены полковой артиллерией. 3 сентября 1944 года награждён медалью «За отвагу», 17 января 1977 года перенаграждён орденом Славы 2 степени.
В бою 16 сентября 1944 года в том же составе (67-я армия) в районе населённых пунктов Коркюля, Тырва, к 60 км юго-западнее Тарту, проник в тыл противника и захватил повозку с продовольствием вместе с ездовым. 24 марта 1945 награждён орденом Славы 1 степени.
Награждён также орденом Отечественной войны 1 степени, медалями. Один орден был украден.
После демобилизации в 1947 году живёт в Рыбинске Ярославской области. Работал на полиграфзаводе, машинистом экскаватора на кабельном заводе, механиком и бульдозеристом на заводе гидромеханизации.
