русский пианист. Учился в Музыкальной школе Гнесиных, затем – в Московской консерватории по классу фортепиано К. Н. Игумнова (окончил в 1910), а также частным образом изучал композицию и контрапункт у С. И. Танеева. В 1912 г. впервые выступил с сольной программой, и в тот же год дал премьеру Первого фортепианного концерта А. К. Глазунова. В 1913-1915 гг. преподавал в музыкально-драматическом училище Московского филармонического общества, в 1916-1921 гг. был профессором Московской консерватории.
В 1921 г. выехал на гастроли, выступал в Германии и Франции, где и остался; жил в Париже. В 1924 г. дебютировал в Лондоне, 28 октября 1926 г. – в Нью-Йорке (Эолиан Холл). В 1920-30-е гг. гастролировал в Северной и Южной Америке, Европе; был особенно популярен в Скандинавии, Италии, Голландии. Цикл из пяти шопеновских программ, сыгранный им в Лондоне в 1933 г., стал одним из выдающихся музыкальных событий. В 1947 г. провел два пятинедельных курса в музыкальном колледже города Цинциннати (штат Огайо). С 1948 г. обосновался в Великобритании. В 1961 г. дал благотворительный концерт в Русской консерватории в Париже.
Пианист высочайшей техники и романтического стиля, относящегося больше к манере игры XIX в., чем к новой русской школе. Умение достичь поэтических звуковых эффектов ярко проявилось в исполнении Орловым сочинений Ф. Шопена, Р. Шумана и Скрябина. В то же время демонстрировал виртуозный размах и масштабность при исполнении Третьего концерта С. Рахманинова, Первого концерта Н. Метнера. Выступал с оркестрами под управлением А. Глазунова, С. Кусевицкого. Играл в ансамбле с виолончелистами С. Антони, А. Сала. Концертмейстер Н. Кошиц. Запись прелюдий Ф. Шопена в исполнении Н. Орлова хранится в фонотеке Музея музыкальной культуры им. М. Глинки.