Родился 15 декабря 1804 года. Сын члена Государственного совета Российской империи Матвея Ивановича Ламздорфа. Его братья: Иван (1781—1852, камергер), Константин (1785—1812, поручик, убит в Бородинском бою), Александр (1794—1843), Фёдор (1800—1855, полковник в отставке), Яков (1784—1835, генерал-майор, герой войн против Наполеона).
После первоначального обучения дома был определён в Пажеский корпус пажом 18 февраля 1818 года, 21 марта 1821 года произведён в камер-пажи. Он кончил курс в корпусе одним из первых и 23 апреля 1823 года был выпущен в лейб-гвардии Преображенский полк прапорщиком, в декабре того же года назначен батальонным адъютантом.
Находясь в строю войск Гвардейского корпуса, собранных по высочайшему повелению 14 декабря 1825 года, Ламздорф в числе прочих удостоился получить 15 декабря высочайшую признательность за примерный порядок, усердие и точность в исполнении своих обязанностей во время подавления восстания декабристов. 6 августа 1827 года он был назначен флигель-адъютантом.
При возникшей войне с Турцией Ламздорф вместе с полком выступил в поход, находился при блокаде и взятии Варны. По заключении мира в Андрианополе он был отправлен 17 сентября 1829 года императором Николаем I курьером в Варшаву, а оттуда в Дрезден, Лейпциг, Веймар, Франкфурт-на-Майне, Ахен, Брюссель и Гаагу с высочайшими депешами к цесаревичу Константину Павловичу и прочим членам царствующего дома с известием о заключении мира. По возвращении из этой поездки в полк Ламздорф принимал деятельное участие в деле возобновления Преображенского всей гвардии собора, будучи правителем дел особого назначенного для этого комитета.
Восстание, вспыхнувшее в царстве Польском, вызвало отправление войск гвардии для усмирения этого мятежа. Ламздорф находился 9 мая 1831 года в сражении при деревне Молотки, участвовал в усиленном движении войск вперед от Белостока к Остроленке и Пултуску, наконец в сражении 26 и 27 августа 1831 года, при взятии передовых укреплений Варшавы и городского вала. За оказанную при этом храбрость награждён орденом св. Станислава 3-й стенени и польским знаком «Virtuti Militari» 4-й степени.
21 марта 1832 года Ламздорф был назначен старшим адъютантом в штаб по управлению главного начальника Пажеского, всех сухопутных кадетских корпусов и Дворянского полка. В 1835 году, на большом смотре и маневрах под Калишем, исправлял должность дежурного штаб-офицера; 25 декабря 1835 года назначен управляющим 1-м отделением канцелярии Военного министерства. В этой должности Ламздорф принимал деятельное участие по устройству отчетности Военного министерства и по составлению положения об отчетности войск и по составлению свода военных постановлений, производившемуся под общим руководством Сперанского и Ахшарумова.
30 июня 1837 года Ламздорф был назначен директором Лесного и Межевого института, с оставлением в звании флигель-адъютанта. Ламздорф обратил особенное внимание на учебную часть и военное устройство этого института, которое при нём было преобразовано в 1840 года. 13 февраля 1843 года он был назначен вице-директором Лесного департамента, 15 апреля 1845 года произведён в генерал-майоры (по данным списка Свиты Его Величества, по генеральскому списку — 20 марта 1852 года) с состоянием по армии и назначен директором Лесного департамента.
При Ламздорфе было составлено и утверждено новое положение о лесном и межевом институте 1847 года, за которое он был награждён орденом св. Станислава 1-й степени, а также положение 1850 года об Олонецких лесопильных заводах, принадлежащих частным владельцам, за это он в 1851 году получил орден св. Анны 1-й степени. 16 ноября 1852 года он был назначен членом совета Министерства государственных имуществ, в 1857 году вышел в отставку по болезни. Кроме того, 26 ноября 1847 года Ламздорф за беспорочную выслугу 25 лет в офицерских чинах был награждён орденом св. Георгия 4-й степени (№ 7739 по кавалерскому списку Григоровича—Степанова).
По прошествии трёх лет в 1861 году назначен почетным опекуном и управляющим Гатчинским Николаевским сиротским институтом, 17 апреля 1862 года произведён в генерал-лейтенанты, в 1863 году награждён орденом св. Владимира 2-й степени и в 1868 году — орденом Белого орла. 20 апреля 1869 года назначен в генерал-адъютанты и в 1871 году был удостоен ордена св. Александра Невского (алмазные знаки к этому ордену были пожалованы в 1875 году).
В 1875 году, по расстроенному здоровью вышел в отставку и уехал за границу, умер 8 октября 1877 года в Швейцарии, находясь на лечении (из списков исключён 3 ноября).
Николай Матвеевич Ламздорф был женат на Александре Романовне урождённой фон Рённе, их сыновья: