В 1921 году Николай сочетается браком с актрисой Второй студии МХТ Ольгой Андровской. В это время он много гастролирует, становится известным благодаря ролям: Гиггис и Стрэттон – «Потоп» Г.Бергера, Гильом – «Адвокат Патлен».

 В кино Баталов попадает в 1924 году по протекции Якова Протазанова, авторитета русского кинематографа начала 20 века. Он снимается в «Аэлите» в роли красноармейца Гусева. В 1926 году на экраны выходит «Мать» по роману М.Горького , и благодаря роли Павла Власова Николай Баталов получает мировую известность.

 Продолжая театральную работу, в апреле 1927 года он играет Фигаро в пьесе Бомарше «Безумный день, или Женитьба Фигаро» (режиссёры К.С. Станиславский , Е.С. Телешева, Б.И. Вершилов).

 В 1931 году Баталов играет в первом советском звуковом фильме «Путёвка в жизнь» роль начальника коммуны Николая Сергеева. В 1933 году удостоен звания Заслуженный артист РСФСР. В этом же году начинает преподавать актёрское мастерство в ГИКе и ЦЕТЕТИСе.

 Николай Баталов запомнился зрителям своими ролями в фильмах: «Третья Мещанская», «Горизонт», «Пастух и царь», «Сокровища погибшего корабля», «Три товарища». Он награждён орденом Трудового Красного Знамени.

 Николай Баталов еще в 1923 году заболел туберкулёзом, ставшим для него роковым. Он долго сопротивлялся болезни, но все-таки она взяла верх: 10 ноября 1937 года Николай Петрович Баталов скончался.