Н.А. Семашко учился на медицинском факультете Московского, а затем Казанского университета, который окончил в 1901 году.
Творческое наследие Н.А. Семашко насчитывает более 250 работ по терапевтическим и организационным вопросам здравоохранения, истории медицины.
В 1920 году Н.А. Семашко прочитал для выпускников 1-го и 2-го МГУ курс лекций по социальной гигиене и организации здравоохранения, посвященный основным задачам советского здравоохранения, социальным болезням и борьбе с ними. Материалы этого курса обобщены в монографии «Основы социальной гигиены» (1922). В этом же году увидела свет книга «Наука о здоровье общества».
В целях усовершенствования медицинского образования и подготовки врачей в 1-м МГУ Н.А. Семашко организовал первую в стране кафедру социальной гигиены, которая начала функционировать с 1922 года. Он был ее бессменным руководителем до 1932 года.
Основной базой для методической и педагогической работы кафедры стал созданный еще в 1919 году музей социальной гигиены Наркомздрава. В 1924 году музей преобразован в Институт социальной гигиены, который с 1930 года был внедрен в систему гигиенических кафедр 1-го ММ И и стал ее научно-организационной базой.
Кафедра социальной гигиены принимала активное участие в экспедициях, организованных Институтом социальной гигиены по изучению санитарных условий и организации мероприятий по оздоровлению населения Чувашии, Башкирии, Татарии, Дагестана и др.
Основным направлением работы кафедры в годы Великой Отечественной войны было обобщение опыта советского здравоохранения в военное время. В труде А.Н. Семашко «Санитарная работа в освобожденных от оккупации районах» (1942) впервые были поставлены задачи организации здравоохранения на освобожденных от фашистских оккупантов территориях нашей страны, в частности организации водоснабжения, очистке населенных мест, борьбе с инфекциями и др.
В 1947 году Н.А. Семашко опубликовал монографию «Очерки по теории организации Советского здравоохранения».Под непосредственным руководством Н.А. Семашко издавался сборник «Социальная гигиена». Н.А. Семашко был главным редактором БМЭ.
Н.А. Семашко сооружен памятник в Клиническом городке в 1982 году (скульптор Л. Тазьба). Именем Н.А. Семашко названы ВНИИ социальной гигиены и организации здравоохранения (1949), ныне - Институт социальной гигиены, экономики и организации здравоохранения, и Московский стоматологический медицинский институт (1974).