Родился 26 декабря 1922 года в селе Титовка (ныне черта города Шебекино) Курской (ныне Белгородской) области в семье рабочего.
Николай с детства мечтал стать художником, в 1939 году поступил в художественную школу в городе Донецке.
После окончания вернулся на родину, работал художником в Доме отдыха «1-е Мая» и Шебекинской фабрике-кухне, рисовал плакаты, афиши, красочные агитки, оформлял помещения.
В начале Великой Отечественной войны, в сентябре 1941 года был призван в ряды Красной Армии.
В 1942 году окончил полковую школу, в 1943 году – курсы младших лейтенантов. Был стрелком, командиром группы блокировщиков десанта врага, командиром взвода связи, командиром взвода автоматчиков морской пехоты, командиром стрелковой роты. Воевал на Юго- Западном, Южном, Юго-Восточном, Сталинградском, Северо-Кавказском фронтах, в Отдельной Приморской армии, на 3-м и 2-м Украинских фронтах. Член КПСС с 1945 года. В боях трижды получал ранения.
Участвовал: в оборонительных боях в районе городов Шебекино, Волчанск, на реке Айдар, в выходе из окружения за Дон – в 1941-42 годах; в боях в степях Калмыкии на Астраханском направлении – в 1942 году; в боях за город Керчь, в освобождении южного крымского побережья, города Севастополь, в Ясско-Кишинёвской операции, в том числе в освобождении городов Татарбунары, Галац, в освобождении Румынии, Болгарии, в боях в Югославии – в 1944 году; в боях в Венгрии и Австрии, в том числе за города Будапешт и Вена – в 1945 году.
Звание Героя Советского Союза присвоено Указом Президиума Верховного Совета СССР от 20 апреля 1945 года.
В июле 1945 года окончил Курсы усовершенствования офицеров пехоты в городе Красноярске. Служил начальником 4-й части Кировского РВК города Красноярска.
В 1946 году в звании старший лейтенант Н.Г. Мочалин вышел в запас. Жил в городе Шебекино. Работал на руководящих должностях в пожарной охране Шебекинского района и в Отделе пожарной охраны УВД Белгородской области. Ввёл большую военно-патриотическую работу среди молодёжи.
Награжден: орденами Красного Знамени, Красной Звезды, медалями.
В 2001 году ему  было присвоено звание «Почетный гражданин Шебекинского района и города Шебекино».

Использованные источники: 

1. Мазниченко, И. Их именами гордится наша земля / И. Мазниченко // Красное знамя. – 2008. – 16 сент.
2. Мартынов, Д. Д. Наследники / Д. Д. Мартынов // Красноезнамя. – 1969. – 9 дек.
3. Мочалин Николай Гаврилович // Герои Белгородцы. – Воронеж, 1972. – С. 163.
4. МочалинНиколайГаврилович // Герои Советского Союза : краткий биографический словарь : в 2 т.– Москва : Воениздат, 1988. – Т. 2. – С. 122.
5. Мочалин Николай Гаврилович / гл. ред. В. В. Овчинников. – Белгородская энциклопедия. – Белгород : областная типография, 2000. – С. 258
6. Мочалин Николай Гаврилович // Ратная доблестьБелгородцев/Ю.Гончаренко.–Белгород,1995.–С.217.
7. Мочалин Николай Гаврилович. – Текст : электронный // Герои страны. – URL: http://www.warheroes.ru/hero/hero.asp?Hero_id=10843 (дата обращения: 12.02.2021).
8. Калугин, В. В. В честь героя / В. Калугин // Красное знамя. – 2000. – 13 мая.
9. Ковалев, А. Наша гордость и наша слава / А. Ковалев // Красное знамя. – 2001. – 9 окт.
10. Николай Гаврилович Мочалин [Некролог] // Белгородские известия. – 2001. – 3 марта.
11. Памяти Н. Г. Мочалина [Некролог] // Красноезнамя. – 2001. – 6 марта.
12. Поздняков, Э. Н. Мочалин Николай Гаврилович // История Шебекина XX век / Э. Н. Поздняков. – Белгород, 2001. – С. 40.
13. Тарасов, А. Человек–легенда / А. Тарасов // Красное знамя. – 2002. – 25 дек.