С ноября 1942 года по май 1945 года находился на фронтах Великой Отечественной войны. Благодаря хорошему знанию немецкого языка, Н.Н.Яненко провел боевые будни главным образом в пропагандистских частях, работая с пленными.

В 1946 году поступил в аспирантуру механико-математического факультета Московского государственного университета (в 1949 году защитил кандидатскую, в 1954 - докторскую диссертацию). В 1966 году избран в члены-корреспонденты АН СССР, а в 1970 - действительным членом AH СССР по отделению механики и процессов управления.

Н.Н.Яненко - ученый с очень широким диапазоном научных интересов. Свою научную деятельность он начинает под руководством известного советского геометра П.К.Рашевского.

Осенью 1963 года Н.Н.Яненко по приглашению Г.И.Марчука переезжает в новосибирский Академгородок для работы в Вычислительном центре Сибирского отделения АН СССР, где он создает новый научный коллектив отдела задач механики сплошных сред.

Большое внимание Николай Николаевич уделял подготовке научных кадров, работал в Московском, Уральском и Новосибирском университетах. Среди его учеников десятки докторов наук.

Созданное им кольцо из шести семинаров по различным разделам вычислительной математики послужило мощным стимулом для развития и пропаганды численных методов в СССР и создания нового научного направления - математического моделирования. Фактически эти семинары и его научные коллективы на Урале и в Сибири являлись школами Н.Н.Яненко, которые успешно действуют и сегодня. Нельзя не отметить активной деятельности Николая Николаевича в организации международных научных конференций и симпозиумов, создании ряда совместных программ по вычислительной математике и механике, в том числе со странами СЭВ. Владение несколькими иностранными языками (в Кембридже он читал лекции на английском, в Сорбонне - на французском, а в Германии - на немецком), наряду с огромным научным авторитетом, позволяло ему не только достойно представлять советскую и российскую науку за рубежом, но и завязывать тесные научные контакты со многими научными организациями Запада.