Николай прожил в браке с актрисой Людмилой Поргиной с 1973 года. На публике они были идеальной парой, но более 20 лет Караченцов скрывал от супруги свою любовницу. Его тайной возлюбленной была молодая балерина Елена Дмитриева.
Он встретил девушку, когда был на пике популярности. Отношения их нельзя было назвать простыми, так как пара несколько раз расставалась и сходилась снова.
Дмитриева отметила, что так и не смогла забыть Николая. И до сих пор ей так и не удалось найти достойного мужчину, лучше, чем актер.
Балерина добавила, что в ее отношениях с Караченцовым было много романтики. Но она не хотела оставаться в статусе тайной любовницы. Несмотря на долгий роман, артист так и не решился бросить свою супругу.

