Nadezhda Ladygina wurde in der Nähe von Penza geboren. Ihr Vater unterrichtete Musik und war der erste in der Familie, der eine Ausbildung erhielt, während der Großvater ein wohlhabender Bauer war, der sich vor der Reform aus der Leibeigenschaft freigekauft hatte. Nadezhda schloss das erste weibliche Gymnasium mit einer Goldmedaille ab und ging 1908 nach Moskau, um an den Moskauer Höheren Frauenkursen zu studieren. Diese Kurse, die manchmal fälschlicherweise als "Bestuschew-Kurse" bezeichnet werden, befanden sich in einem speziell erbauten Gebäude in der Malaya Tsaritsynskaya Straße.

Ursprünglich strebte Nadezhda an, Psychiatrie zu studieren, konnte jedoch nicht die erforderliche Punktzahl erreichen. Inspiriert von W.M. Bechterews Buch "Psyche und Leben" beschloss sie jedoch, sich dem Studium des Verhaltens von Tieren im Vergleich zum Menschen zu widmen und schrieb sich an der naturwissenschaftlichen Abteilung der physikalisch-mathematischen Fakultät ein. Der Unterricht an den Kursen war auf hohem Niveau, insbesondere nachdem 1911 Professoren von der Moskauer Universität dorthin gewechselt waren.

Nadezhda Nikolajewna war eine außergewöhnlich schöne Frau mit prächtigen Haaren und einem exquisiten Sinn für Mode. Ihr Schmuck und Stil erregten selbst auf Fotografien Bewunderung. Ihre Schönheit war beseelt, und sie wurde mit den Schönen Damen des Silbernen Zeitalters verglichen. Sogar der Dichter Wladimir Majakowski widmete ihr Gedichte nach einem Treffen im Zoo, wo sie Beobachtungen anstellte.

Zahlreiche Porträts von Nadezhda Nikolajewna sind dank ihres Mannes Alexander Fjodorowitsch Kots erhalten geblieben, der die besten Fotografen und Künstler einlud, um ihr Bild festzuhalten. Alexander Fjodorowitsch unterrichtete evolutionäre Lehre und erkannte sofort, dass Nadezhda seine Einzige war. Sie heirateten 1911 und lebten ein halbes Jahrhundert zusammen.

Sie verbanden nicht nur Gefühle, sondern auch gemeinsame Interessen. Alexander Fjodorowitsch war seit seiner Kindheit von Zoologie und Museumsarbeit begeistert. Er sammelte eine Sammlung von Präparaten, die die Grundlage des Darwin-Museums bildete, das 1907 offiziell eröffnet wurde. Nadezhda Nikolajewna war Mitbegründerin des Museums, zusammen mit dem Tiermaler Wasilij Watagin und dem Präparator Philipp Fedulow. Als Hochzeitsgeschenk tauschten sie Präparate eines Löwenbabys und eines weißen Habichts aus. 1913 unternahmen die Eheleute eine Reise durch Europa, um naturwissenschaftliche Museen zu erkunden und Exponate für ihre Sammlung zu erwerben.

Nach der Revolution setzten sie ihre Arbeit am Museum fort, trotz des Missmuts der Beamten, die ihre aktive Tätigkeit nicht unterstützten. Sie forderten den Bau eines neuen Gebäudes für das Museum, warteten jedoch vergeblich darauf. 1962 wurden Nadezhda Nikolajewna und Alexander Fjodorowitsch entlassen, was Nadezhdas Gesundheit beeinträchtigte. Sie starb 1963, und Alexander überlebte sie nur kurz.

Das Buch "Das Kind des Schimpansen und das Kind des Menschen" wurde teilweise ins Englische übersetzt und erhielt Anerkennung im Ausland. Die Arbeiten von Ladygina-Kots wurden von Wissenschaftlern hoch geschätzt, einschließlich Robert Yerkes, dem Gründer der amerikanischen Primatologie-Schule, der mit Bewunderung über ihre Forschungen schrieb.