В начале Великой Отечественной войны Николай Матвеевич ушел на фронт добровольцем. Командовал стрелковым взводом на оборонительных работах под Москвой, затем – саперным батальоном, после служил дивизионным инженером 59 Гвардейской стрелковой дивизии. С мая 1943 г. Николай Грибачёв был спецкорреспондентом армейской газеты «Боевой товарищ». С 1945 г. – специальный корреспондент газеты «Советский воин».

Николай Матвеевич защищал Москву и Сталинград, форсировал Дон, Донец, Буг, Вислу, Одер, Эльбу, участвовал во взятии Берлина и в освобождении Праги.

За боевые заслуги награжден орденами Красного Знамени, Отечественной войны I степени, Отечественной войны II степени, Красной Звезды, медалями «За оборону Сталинграда», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.», «За взятие Берлина», «За освобождение Праги».