Поступил в Балашовское военного авиационное училище ГВФ (Гражданского воздушного флота).

С марта 1942г. в составе 51 дальнего бомбардировочного авиационного полка.

06 марта полк был преобразован в 749 авиаполк дальнего действия. Командир полка- полковник Юханов Дмитрий Петрович.

Экипаж самолета Ил-4 (ДБ-3ф): летчик старший сержант Фомин Николай Иванович, штурман старший сержант  Головков Алексей Иванович, воздушный стрелок-радист сержант Дьяков Николай Еремеевич. Впоследствии, стрелок-радист сержант Мишуров Иван Григорьевич. 

Экипаж действовал в районах Курск, Белгород, Чугуев, Харьков, Красноград, Лозовая, Богучар.

18 июля 1942г. экипаж бомбил промышленные объекты противника в Кенигсберге.

К августу 1942г. Алексей Иванович совершил 17 ночных боевых вылетов.

Старший сержант Фомин был представлен к ордену Ленина, Указом Президиума ВС СССР от 18 августа 1942г.  был награжден орденом Красного Знамени.

Совершил еще 21 ночной боевой вылет в район Сталинграда. 

В сентябре 1942г. командиром полка назначен Герой Советского Союза гвардии майор Зайкин Иван Михайлович.

Экипаж Николая Ивановичасовершал вылеты в районы Харьков, Сталино, Курск.

К октябрю 1942г. младший лейтенант Фомин совершил 65 боевых вылетов.

Указом Президиума ВС СССР от 31 декабря 1942г. был награжден орденом Отечественной войны I степени.

Был награжден медалями «За оборону Ленинграда», «За оборону Сталинграда».

12 января 1943г. при налете на Городище экипаж уничтожил 6 автомашин, на аэродроме 2 самолета противника.

26 марта 1943г. полк был преобразован в 9 гвардейский авиаполк дальнего действия.

20 апреля 1943г. экипаж Алексея Ивановича совершил вылет в глубокий тыл противника, в район Тильзит, 22 апреля- Инстербург, 28 апреля- Кенигсберг.

01 мая 1943г. бомбардировал железнодорожный узел Гомель, 03 мая- железнодорожный узел Орша, 04 мая- Брест-Литовск.

С 14 мая 1943г. полком командовал гвардии подполковник Аверьянов Алексей Иванович.

К средине августа гвардии лейтенант Фомин совершил 182 успешных боевых вылета, из них 174- ночных.

Приказом от 28 августа 1943г. был награжден вторым орденом Красного Знамени.

В февраля 1944г. экипаж участвовал в бомбардировке промышленных объектов в Хельсинки.

В конце февраля- начале марта 1944г. особо отличился при выполнении специального задания по доставке военных грузов  латвийским партизанам.

К лету 1944г. гвардии капитан Фомин совершил 259 боевых вылетов, из которых 250- ночных.

Указом Президиума ВС СССР от 19 августа 1944г. удостоен звания Герой Советского Союза.

В ночь на 19 октября 1944г. экипаж: Фомин- Головков, воздушный стрелок-радист гвардии старшина Кушнир Степан Васильевич, воздушный стрелок Бугримов- вылетел на разведку погоды по маршруту на Будапешт. Из-за сложных метеоусловия на маршруте, экипаж получил приказ на возвращение. На высоте 2500м. в районе станции Бановце экипаж был обстрелян огнем зенитной артиллерии. Стрелок Бугримов был ранен осколком в левую щеку. У самолета пробиты труба стабилизатора и триммер руля глубины. В хвостовом оперении до 50 пробоин. Летчик привел тяжелоуправляемый самолет на свой аэродром и совершил посадку.

В октябре 1944г. гвардии капитан Фомин вошел в число инструкторов полка по технике пилотирования при дневных полетах.

21 декабря 1944г. экипаж выполнил разведку погоды по маршруту к железнодорожному узлу Дер.

В 1945г. Николай Иванович - командир звена, стрелок радист в экипаже начальник связи эскадрильи младший лейтенант Хилько Иван Сидорович.

В ночь на 17 января 1945г. при бомбардировке железнодорожного узла Лодзь экипаж выполнял подсветку цели.

В ночь на 19 марта 1945г. экипаж вылетал на бомбардировку порта Данциг. Из-за плохих метеоусловий в группе из 5 экипажей возвратился с маршрута.

25 марта 1945г. Николай Иванович  совершил вылет с гвардии майором Воробьевым Иваном Ивановичем.

В ночь на 08 апреля 1945г. экипаж выполнил подсветку цели при бомбардировке порта Пиллау.

Николай Иванович  был награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

В 1955г., 1957г., 1968г. награжден орденами Красной Звезды.

Гвардии полковник Головко вышел в отставку 10 февраля 1977г.

В честь 40-летия Победы был награжден орденом Отечественной войны I степени.