Генерал-лейтенант (1944). Член компартии с мая 1932 года. Кандидат в члены ЦК КП Украины (1938—46), член ЦК КП Украины (1946—81). Член Политбюро КП Украины (1952—76). Депутат Верховного Совета СССР в 1941—46, 1950—79. Кандидат в члены ЦК КПСС (1952—56), член ЦК КПСС (1956—61), кандидат в члены ЦК КПСС (1966—76). Герой Социалистического Труда (1976).
Родился в селе Кошмановка (ныне Машевского района Полтавской области) в семье крестьянина.
В 1921—1924 гг. учился в Полтавской школе садоводства. В 1924-1925 гг. работал уполномоченным райкома Союза рабземлеса. Окончил Полтавский сельскохозяйственный институт (1925—1928, агроном-организатор).
В 1928—1938 гг. на хозяйственной работе в Полтавской, Харьковской областях, где работал агрономом, директором МТС, начальником зернового управления областного земельного отдела. С марта 1938 г. по август 1941 г. председатель исполкома Одесского облсовета.
В годы Великой Отечественной войны на фронте, член Военсоветов поочерёдно 56-й, 46-й армий; после 1943 года поочерёдно Воронежского, I-го Украинского фронтов.
В 1946—1947 гг. — министр технических культур Украинской ССР, в 1947—1950 гг. министр совхозов Украинской ССР, в 1950—1952 министр сельского хозяйства Украинской ССР. В 1952—1954 гг. 1-й заместитель председателя СМ Украинской ССР (в то время Д. С. Коротченко).
В 1953 г. министр сельского хозяйства и заготовок Украинской ССР, с 1954 года по инициативе Н. С. Хрущёва назначен председателем Совмина Украинской ССР.
В центре внимания Н. Кальченко были прежде всего вопросы развития хозяйства УССР. Он сосредоточил усилие правительства на попытках поднять материальную заинтересованность крестьян, на увеличении поставок сельскохозяйственной техники, создании постоянных кадров механизаторов, укреплении колхозов и совхозов руководящими кадрами и специалистами, на обновлении системы планирования сельскохозяйственного производства. Некоторых успехов достичь удалось. Так, в 1953—58 гг. валовой сбор зерна возрос почти на 20 %, сравнительно с предыдущим пятилетием, валовой сбор свекл возрос вдвое, среднегодовое производство мяса — в 2,1 раза, молока — втрое.
Положительно воспринял выдвинутую на Февральском (1957 г.) пленуме ЦК КПСС идею Н. С. Хрущёва о ликвидации отраслевых министерств и сосредоточение этого управления в межобластных и республиканских совнархозах. В УССР создали 14 межобластных советов и республиканский Украинский совет народного хозяйства (УСНХ). Правительству УССР были предоставлены дополнительные полномочия относительно некоторых вопросов планирования, капитального строительства, сельского хозяйства, работы, заработной платы и т. д. Высшие технические учебные заведения также подчинялись теперь украинским совнархозам. Значительно возросли хозяйственные и другие права союзных республик.
Такие шаги относительно децентрализации диктовались прагматическими соображениями, требованиями развития экономики, которая страдала от централизованного планирования. Однако вскоре началась критика местничества.
В 1956—1958 гг. на Украине было введено в строй свыше 500 новых промышленных предприятий, из них 147 угольных шахт, 17 приисков и карьеров из добычи железной руды. В июле 1956 г. было введено в действие газопровод Шебелинка-Харьков. В октябре 1955 г. был пущен первый агрегат Каховской ГЭС, а в сентябре следующего 1956 г. был запущен её последний агрегат. В ноябре 1957 г. во Львове завод телевизоров начал выпуск своей продукции.
Вместе с тем нужно помнить, что свыше 70 % рабочих промышленных предприятий Украины достигали высоких норм выработки преимущественно вручную. Недостаток надлежащей техники безопасности часто приводил к значительному травматизму. Во время восстановления и сооружение новых объектов почти не брались к вниманию экологические аспекты.
Н. Кальченко пришлось решать комплекс вопросов, связанных с передачей Крымской области из состава РCФСР в состав УССР, которая состоялась за указом президиума ВР СССР от 19 февраля 1954 г.
Пленум ЦК КПСС, который состоялся 23 февраля — 2 марта 1954 года, утвердил решение о дальнейшем увеличении производства зерна в стране и об освоении целинных и переложных земель Сибири и Казахстану. Правительство УССР вместе с партийными и комсомольскими органами занимался организацией выезда молодежи на целину. Всего в 1954-1956 гг. из Украины было отправлено свыше 80 000 лиц.
Н. Кальченко пришлось выполнять закон ВС СССР «О связи школы с жизнью», принятый 24 декабря 1958 года. Официально это трактовалось, как меры по усовершенствованию системы народного образования. Соответствующий закон было принято ВР УССР 17 апреля 1959 года Фактически мероприятиями, разработанными совместно ЦК КПСС и РМ СССР, украинский язык перестал быть обязательным для преподавания в школах. Существование украинские школы поставлены в зависимость от воли родителей. На практике это означало усиление русификации. По требованию РМ УССР на Украине было разработано новые учебные планы и программы, соответственно переработаны учебники и учебные пособия, проведена переподготовка учительских кадров.
За годы пребывания в правительстве приходилось решать немало вопросов, связанных с развитием науки и поддержкой материально-технической базы. Так, было основано за правительственной поддержки Украинскую сельскохозяйственную академию (октябрь 1954), Институт металофізики АН УССР, Институт металлокерамики и специальных сплавов (декабрь 1955), Украинский научно-исследовательский институт земледелия (сентябрь 1956), Институт автоматики, Вычислительный центр АН УССР (ноябрь 1957), что со временем стал Институтом кибернетики имени В.Г. Глушкова, Институт геронтологии и экспериментальной патологии, Институт полимеров и мономеров, Институт литейного производства (ноябрь 1958), Институт геофизики АН УССР (сентябрь 1959), Институт полупроводников АН УССР, Физик-технический институт низких температур АН УССР (декабрь 1960). В начале 1960-х гг. на Украине работали 462 научных учреждения.
В январе 1959 года на XX съезде Компартии Украины был принят 7-летний план развития народного хозяйства.
Н. Кальченко поддержал такие решения. Это, в частности, удостоверила его публикация «Украина в большом семилетии», которая вышла из печати в 1959 г. и в которой подчеркивалось: «Главной задачам семилетнего плана развития народного хозяйства СССР на 1959-1965 гг. есть дальнейший могущественный подъем всех областей народного хозяйства на базе превосходящего роста трудной индустрии, значительное усиление экономического потенциала страны с тем, чтобы обеспечить повышение жизненного уровня народа».
Идея семилетнего плана была подчинена другой эйфорической идее Хрущёва — построению «материально-технической базы коммунизма» и задаче в кратчайшие сроки «догнать и перегнать наиболее развитые капиталистические страны по производству продукции на душу населения». Н. Кальченко подчеркивал, что «у решение этих задач семилетки достойный вклад внесет Украинская ССР».
В 1961—1962 гг. министр заготовок Украинской ССР, в 1961—1962 гг. заместитель председателя Совмина Украинской ССР, в 1962—1965 гг. министр производства и заготовок сельскохозяйственных продуктов Украинской ССР. В 1962—1976 гг. первый заместитель председателя СМ Украинской ССР.
С 1976 года на пенсии, умер в 1989 году.