Профессор РАМ имени Гнесиных и МГИМ им. А. Шнитке. В 1970 г. окончил ГМПИ (ныне РАМ) имени Гнесиных. С 1970 по 1999 г. — солист Академического симфонического оркестра Московской филармонии. Сотрудничал с выдающимися дирижерами и солистами, такими как: К. Кондрашин, Е. Светланов, Г. Рождественский, Б. Хайкин, К. Мазур, Л. Маазель, З. Метта, Д. Китаенко, М. Янсонс, Ю. Темирканов, В. Гергиев, Д. Ойстрах, Л. Коган, С. Рихтер, И. Стерн, И. Менухин и др.
Участвовал как сольный и камерный исполнитель в фестивалях: «Русская зима», «Декабрьские вечера», «Зальцбургский Фестиваль», «Эдинбургский Фестиваль» и др. Сотрудничал с квартетами им. Бородина, им. С. Прокофьева, камерным оркестром «Виртуозы Москвы», Государственным камерным оркестром России.
Награжден почетным знаком «За отличную работу» Министерства культуры СССР, а также многочисленными почетными грамотами. В 1984 г. удостоен звания «Заслуженный Артист Российской Федерации», в 1995 г. — звания «Народный Артист России». С 1999 по 2018 г. — солист Российского Национального оркестра.
Активно участвовал в записях известных звукозаписывающих фирм: «Дойче Граммофон», «Пентатон», «Делос». Запись музыки С. Прокофьева Российским Национальным Оркестром получила престижную международную премию «Грэмми».
Педагогическая деятельность: С 1971 по 1978 г. — педагог по классу кларнета средней специальной музыкальной школы имени Гнесиных. В 1996 г. Н. В. Мозговенко присвоено звание доцент, а в 2007 г. — профессор по классу кларнета.
Многие из его учеников стали лауреатами всесоюзных, всероссийских и международных конкурсов и фестивалей, работают в лучших оркестрах страны: Российский национальный оркестр, оркестр Большого театра, Академический симфонический оркестр Московской филармонии, оркестр МАМТ им. К С. Станиславского и Вл. И. Немировича-Данченко, и др.
Н. В. Мозговенко постоянно проводит мастер-классы в городах России и за рубежом, а также является членом жюри различных конкурсов.