بااين حال، نورالدين در سايۀ حمايت خواهران و برادران بزرگترش رشد كرد و استخوان تركاند و قد كشيد. به دارالفنون رفت، افكار فرويد را خواند با محمدرضا قدوه؛ رفيق حزبي آيندهاش آشنا شد و به شوهر خواهر از روس برگشتهاش؛ عبدالصمد كامبخش و دوست او سرهنگ عزتاله سيامك ارادت يافت و در عصر رضاشاهي با پشتيباني قيماش راهي آخن آلمان هيتلري شد تا به توصيۀ برادر، مهندس راه و ساختمان شود. رسالهاش را با مقدمهاي در تمجيد از پهلوي اول نوشت. در بازگشت به ايران دكتر نورالدين كيانوري شده بود با تخصص و تبحر در طراحي و ساخت بيمارستان. سربازيش كه تمام شد رضاشاه رفته و گويا عصري جديد رخ نموده بود حزبي پا گرفته بود كه كامبخش از مهمترين و البته مشكوكترين اعضايش بود.
سالي از پاگرفتن حزب رفته بود كه او نيز به عضويتش درآمد. تودهاي شد و در جناح اقليت پشت سر كامبخش و رودر روي رقيب هميشگياش ايرج اسكندري قرار گرفت.
همانجا مهر دختر فرمانفرما را به دل گرفت؛ مريم، دختر عزيزكرده و چپگراي متنفذترين شازدۀ قجر و زن مطلقۀ رئيس اسبق مجلس شورا كه از ميان خيل هواخواهان، نورالدين را برگزيد؛ نوۀ شيخ فضلالله را.
كيانوري همچون كامبخش معتمد روسها بود و هم از اين رو به گروه كارگرداني سازمان نظامي حزب پيوست. جاهطلبيها و جهشهاي پلنگانهاش چنان نمايان بود كه در ترورشاه (بهمن 1327) انگشتهاي اتهام به سويش نشانه رفت. در طراحي ترور يكي از نمايندگان مجلس (احمد دهقان مدير مجله تهران مصور و تئاتر دهقان) هم نام او بر سرزبانها بود.سالها بعد معلوم شد همو طرح كشتن و متلاشي كردن مغز محمد مسعود مدير جنجالي روزنامه مرد امروز را ريخته.
مدتي زندان را نيز تجربه كرد و البته فرار از زندان را هم. گويا حضور رزمآرا در جايگاه نخست وزيري - كه تمايلي به چالش با قدرتها از جمله شوروي نداشت- اين فرار را تسهيل كرده بود.
مريم (همسرش) دختردایي مصدق بود و به روايت خودش از اين طريق در وقايع منتهي به 28 مرداد 32 مهمترين رابط حزب و نخستوزير شده بود و البته به روايت يكي از دشمنانش (فريدون كشاورز) مبتكر بي عملي حزب در قبال كودتا.
پس از 28 مرداد نشان داد كه از زندگي مخفي و تعقيب و گريزهاي ناشي از آن ابا ندارد و عنداللزوم ميتواند با كلت كمري به صورت نظاميان تعقيب كنندهاش شليك كند فراتر از اين، دشمن خوني شاه يعني حسين فاطمي را نيز در خانههاي تيمي از جمله خانۀ مريم فيروز پنهان كند.
نورالدين كيانوري همچون بسياري ديگر از رفقاي همردۀ حزبي پس از مدتي زندگي مخفي با زير تيغ رفتن سازمان نظامي حزب، فرار از ايران كودتازده را بر قرار ترجيح داد. در دوران مهاجرت به شوروي و سپس آلمان، همچنان سرسپرده كامبخش و عضو اقليت حزب بود. زندگياش با مريم نيز به گرمي ادامه يافت. در آلمان علاوه بر تحركات حزبي و ارتباط نزديك با عوامل شوروي به تدريس و تاليف نيز ميپرداخت.
با اوجگيري مبارزات ضدشاهنشاهي در ايران و پيروزي انقلاب اسلامي روحيۀ پلنگانه او بار ديگر نمايان شد. چند روز پس از پيروزي انقلاب، رقيب هميشگياش (ايرج اسكندري) را ضربه فني كرد و خود در پلنوم شانزدهم كميته مركزي، دبيراول حزب توده ايران شد. ايرج كه پسر پدري مشروطهخواه بود گويا هنوز نوستالژي مشروطهخواهي داشت اما نورالدين كه به شيخ مشروعهخواه نسب ميبرد، تضاد رهبري انقلاب با امپرياليسم را نقطه مشترك مهم تودهايها و انقلابيون مسلمان ميدانست و به اين ترتيب اعلام كرد: «تودهاي هستم و همراه امام»
پس از انقلاب به عنوان كانديداي تاييد صلاحيت شده انتخابات مجلس اول در رقابتهاي انتخاباتي حضور يافت. در جلسات معروف مناظرات تلويزيوني پس از ذكر نام حضرت محمد(ص) بلند صلوات ميفرستاد. بر خط امامي بودن حزب توده تاكيد ميكرد. با تمام توان تلاش ميكرد آتش خشم گروگانگيران سفارت آمريكا را تندتر كند. تجاوز عراق به ايران را محكوم ميكرد. براي ارائه نظر و خبر به ديدار هاشميرفسنجاني ميرفت. اسرار كودتاچيان نوژه را به سران انقلاب ميداد و ... و نهايتاً در بهمن 61 به تله افتاد. سال بعد با دستگيري جمع انبوهي از كادرهاي تودهاي، نورالدين بيآنكه نشاني از روحيۀ پلنگانهاش باقي باشد در مقابل دوربينهاي تلويزيوني به خيانت حزب توده از بدو تاسيس اعتراف كرد...
باري! او پس از گذراندن سالهاي زندان به همراه مريم، پير و فرتوت به خانه رفت. در حالي كه اينجا ديگر ابراز ندامت يا اعتراف به خيانت نميكرد بلكه از خود و كامبخش و حزب و سياست دفاعش از خط امام در ابتداي انقلاب دفاع ميكرد. او در اين هنگام از مدعيان و معترضان به سياستهاي گورباچف بود چرا كه همچنان كمونيسم را آتش زير خاكستري ميدانست كه به زودي رخ مينمايد. رخ نمودني كه آرزويش را در آبان 1378 به گوري در قطعه 242 بهشتزهراي تهران برد.