1 апреля 1886 г. арестован в Москве, куда приехал на несколько дней, привлечен к дознанию вследствие того, что его адрес оказался зашифрованным у арестованного в январе 1886 г. Сергея Иванова. При обыске у него в Рязани найдены номер «Народной Воли» и обширная переписка, указывавшая на его сношения с жившими в Париже эмигрантами. В мае 1886 г. освобожден от ареста. На допросах решительно отрицал свое знакомство с С. Ивановым; относительно переписки давал уклончивые объяснения. Выяснено, что он при отъезде в Россию получил от парижских эмигрантов письма и поручения, однако письма были обнаружены у него не распечатанными, а, следовательно, поручения он не выполнил, его обвиняли в хранении революционного издания. 11 февраля 1887 г. ему вменено в наказание предварительное содержание под стражей с подчинением гласному надзору на год, с тем, однако, чтобы он вследствие привлечения не был увольняем со службы. Продолжал служить в Рязани. В ноябре 1887 г. ходатайствовал о разрешении выехать с научной целью за границу. По высочайшему повелению от 5 декабря 1887 г. освобожден от гласного надзора с подчинением негласному, от которого освобожден в январе 1889 г. В том же году разрешено жительство в столицах. В 1911 г. покинул ИМУ в знак протеста против репрессий Л.А. Кассо и опубликовал открытое письмо, направленное против профессоров-штрейкбрехеров.

В 1881–1883 гг. – внештатный ординатор Московской Преображенской психиатрической больницы, одновременно ординатор частной психиатрической лечебницы М. Ф. Беккер в Сокольниках. В 1885– 1889 гг. – директор Рязанской губернской земской психиатрической больницы, одновременно руководил построенной с его консультативной помощью психиатрической больницей в с. Голенчино Рязанской губернии. В 1894–1896 гг. – главный врач С.- Петербургской психиатрической больницы на станции Удельная. В 1895-1900 гг. преподавал в Санкт-Петербургской военно-юридической академии. В 1898–1901 гг. возглавлял психиатрическую организацию в Воронежском губернском земстве, где открыл семейный психиатрический патронаж в с. Девице (1899). В 1900 г. был избран профессором Брюссельского вольного университета и Парижского института психофизиологии. В 1901 г. принял участие в организации Русской высшей школы общественных наук в Париже, избран членом совета профессоров и возглавил кафедру общей криминалистики. В 1904–1916 гг. – главный врач Московской Преображенской психиатрической больницы, заменил надзирателей врачами-интернами, а санитаров — сестрами милосердия. Открыл семейный психиатрический патронаж в г. Воскресенске и создал совместно с С.Л. Цейтлиным Донскую нервно-психиатрическую лечебницу (1914). Одновременно (1904–1906) принял деятельное участие в организации медицинского факультета и кафедры психиатрии Московских Высших женских курсов, в 1906 г. избран в совет профессоров этих курсов и возглавлял (1910–1916) кафедру психиатрии медицинского факультета. Вел курс психологии сцены при Московском художественном театре (1906). В период Первой мировой войны организовал и возглавил (1914) сводный эвакогоспиталь в Москве. В 1914 г. (совместно с Мари) открыл психиатрический санаторий под Парижем. С 1917 г. работал помощником главного врача в лечебнице для психически больных в г. Льеже (Бельгия). В 1923 г. вернулся в Москву и через несколько дней после возвращения умер.

В 1883– 1885 гг. находился в заграничной командировке – работал в ведущих клиниках и лабораториях Вены, Берлина и Парижа. В 1890 г. принял участие в организации Московской временной психиатрической больницы на Ноевой даче, при которой был открыт семейный психиатрический патронаж в с. Семеновском (1892). Член медицинских, психиатрических, психологических, антропологических, литературных и благотворительных обществ Москвы, Петербурга, Парижа, Брюсселя, Нью-Йорка. В 1911 г. избран первым председателем Российского Союза невропатологов и психиатров, в том же году организовал в Москве Пятый Международный Конгресс по призрению и лечению психически больных. С 1911 г. – соучредитель и член бюро Московского психиатрического кружка «Малые пятницы», сыгравшего большую роль в адаптации и распространении психоаналитических идей. В 1915 г. – уполномоченный Российского общества Красного Креста на Кавказском фронте, занимался организацией психиатрической помощи в армии: при его участии были открыты несколько психиатрических пунктов, которые возглавили его ученицы женщины-психиатры. В 1916г. был прикомандирован к Русскому экспедиционному корпусу во Франции, в котором был главным врачом санитарного отряда, и организовал русско-французский госпиталь, оказывавший помощь раненым различных национальностей.

o О призрении и лечении душевнобольных в земствах, и в частности о новой Рязанской психиатрической больнице // Труды 1-го съезда отечественных психиатров. СПб., 1887. С. 234– 248. o К вопросу о значении аутоинтоксикации в патогенезе некоторых нервных симптомокомплексов: Дис. д-ра медицины. Харьков, 1894. o Психиатрические беседы на литературные и общественные темы. М., 1903. o Психология казнимых. Сборник против смертной казни. М., 1906. o История Московского Доллгауза (ныне Московской городской Преображенской больницы для душевнобольных). М., 1909. o Проект законодательства о душевнобольных и объяснительная записка к нему (1-й съезд психиатров, 1911: Доклад). М., 1911.

o Гиляровский В.А. Личность и деятельность Н. Н. Баженова // Журнал психологии, неврологии и психиатрии. 1923. №3. С.5–14. o Розенштейн Л.М. Московская психиатрическая школа и Н. Н. Баженов // Клиническая медицина. 1924. Т. 2, № 4. С.131–135. o Ушаков Г.Г., Гериш А.Г. Жизнь и деятельность Н.Н. Баженова (К 115-летию со дня рождения) // Журнал невропатологии и психиатрии. 1972. Т.72, № 8. С. 1236–1240. o Коркина М.В. Николай Николаевич Баженов. К 150-летию со дня рождения // Журнал неврологии и психиатрии. 2007. № 8. С. 58–62. o Баженов Николай Николаевич [Электронный ресурс] // Биографика. URL: https://bioslovhist.spbu.ru/person/169-bazhenov-nikolay-nikolayevich.html

o ЦГИА СПб. Ф.14. Оп.2. Д.1036. О допущении доктора медицины Баженова к чтению лекций в качестве приват-доцента. 1895