К июню 1941г. старший сержант Бирюков в составе 93 дальнего бомбардировочного авиаполка 18 авиадивизии дальнего действия. Командир полка полковник Курочкин Александр Филиппович. Полк имел на вооружении самолеты ДБ-3ф, базировался на аэродроме Скоморохи у г.Бердичев. В июне полк базировался в летних лагерях Журбинцы (в 16км. северо-восточнее г.Бердичев).

22 июня 1941г. полк был поднят по тревоге и приведен в боевую готовность №2. Самолеты полка были распределены по оперативным аэродромам- 1 и 2 авиаэскадрильи (АЭ)- Бровки, 3 АЭ- Лещин, 4 и 5 АЭ, штаб полка- Журбинцы.

23 июня 1941г. 9 самолетов 1 АЭ (в 05-29) и 7 самолетов 4 АЭ (в 05-46) вылетели на уничтожение мотомеханизированных частей и танков противника на дорогое Грубешов (Польша) через Владимир-Волынский на Луцк.

9 самолетов полка в 19-50 вылетели на уничтожение заводов в г.Краков.

24 июня полк боевых вылетов не производил.

25 июня 1 и 2 АЭ в 08-45 вылетели на бомбардировку войск противника в район Дружкополь, 3 АЭ в 07-40 и 5 АЭ в 07-10 в район Соколь-Кристинополь (совр. Червоноград), 4 АЭ в 06-45 в район Пересна- Стояну. 

26 июня  АЭ совершила несколько боевых вылетов на бомбардировку танков противника в районе Лобачув- Стоянув- Шуровице. 2АЭ- в район Горохув, 4 АЭ и 5 АЭ в район Берестечко.

27 июня 1941г. самолеты 1 и 2 АЭ бомбили аэродром противника Замостье, 3 АЭ- Томашув. В районе Замостье наши самолеты подвергалась обстрелу зенитной артиллерии и атаке до 20 истребителей.

Самолет в экипаже которого стрелком-бомбардиром состоял старший сержант Бирюков был сбит.

Николай Николаевич числился пропавшим без вести.

Попал в плен.

В 1945г. был освобожден и проходил спецпроверку в одном их фильтрационных лагерей.