W 1816 roku rozpoczął naukę w szkole przygotowawczej do Instytutu Politechnicznego, a dwa lata później, w 1818, wstąpił jako podchorąży do 2. pułku ułanów. W 1822 mianowany podporucznikiem, a w 1828 porucznikiem 1. pułku ułanów. W 1830 otrzymał dymisję, lecz po wybuchu powstania listopadowego powrócił do służby wojskowej. Od grudnia 1830 służył w jeździe lubelskiej jako major, następnie jako kapitan w 5. pułku ułanów oraz w 2. pułku krakusów lubelskich. Od 15 czerwca 1831 dowodził Legią Litewsko-Wołyńską, a później 7. pułkiem ułanów – już w randze podpułkownika (od 15 sierpnia 1831). Brał udział w walkach pod Grochowem i Ostrołęką.

Za zasługi wojenne odznaczony został 6 maja 1831 Krzyżem Złotym Orderu Virtuti Militari oraz 4 października 1831 Krzyżem Kawalerskim tego orderu.

Po upadku powstania udał się do Galicji, a w 1834 został stamtąd wydalony. Przez trzy lata przebywał w Lozannie i Florencji. W 1837 planował założenie polskiej osady na wybrzeżu Algierii, jednak w 1838 osiadł na stałe w Paryżu. Od 1842 związany był z kręgiem towiańczyków. W czasie Wiosny Ludów, w 1848 roku, został mianowany dowódcą Legionu Polskiego w Lombardii, organizowanego przez Adama Mickiewicza, a 1 maja tego roku awansował do stopnia pułkownika. Uczestniczył w kampanii legionu w 1849 roku i został odznaczony piemontckim medalem al Valore Militare.

W 1852 ponownie osiadł w Paryżu i związał się politycznie z obozem Hôtel Lambert. W lutym 1856 roku został mianowany dowódcą 2. pułku kozaków sułtańskich, a 2 kwietnia tego roku objął dowództwo brygady jazdy polskiej formowanej przez Władysława Zamoyskiego na Bałkanach. Wkrótce jednak, z powodów politycznych, został wydalony przez dowództwo angielskie ze Stambułu i powrócił do Francji.

W okresie powstania styczniowego (1863) zaangażował się w działalność konspiracyjną - organizował przerzut ochotników do kraju i pełnił funkcję delegata komisarza wojskowego Rządu Narodowego przy Komitecie Polskim w Paryżu.

Pozostał aktywnym członkiem emigracji niepodległościowej do końca życia. Był członkiem Towarzystwa Historyczno-Literackiego w Paryżu od 1842 roku. Zmarł 5 lutego 1873 roku w Paryżu.

Kamieński odegrał też istotną rolę w kształtowaniu postawy patriotycznej swojego jedynego syna, Mieczysława, który zginął w 1859 roku jako żołnierz Legii Cudzoziemskiej we Włoszech. Po jego śmierci Mikołaj upamiętnił go publikacją „Mieczysław Kamieński, tué à Magenta” (Paryż 1861) oraz zapiskami „Krótkie życie, długa boleść i trzymiesięczne konanie syna jedynego”, przechowywanymi w Bibliotece Polskiej w Paryżu.