Nadezhda Ladygina nació en las cercanías de Penza. Su padre enseñaba música y fue el primero en la familia en recibir educación, mientras que su abuelo era un campesino próspero que se liberó de la servidumbre antes de la reforma. Nadezhda se graduó de la primera gimnasiada femenina con medalla de oro y en 1908 se trasladó a Moscú para ingresar a los Cursos Superiores Femeninos de Moscú. Estos cursos, a veces erróneamente llamados "Bestuzhevsky", estaban ubicados en un edificio construido especialmente en la calle Malaya Tsaritsynskaya.

Inicialmente, Nadezhda aspiraba a estudiar psiquiatría, pero no pudo obtener la cantidad necesaria de puntos. Sin embargo, inspirada por el libro de V.M. Bekhterev "Psique y vida", decidió dedicarse al estudio del comportamiento animal en comparación con el humano y se inscribió en la sección de ciencias naturales de la facultad de física y matemáticas. La enseñanza en los cursos era de alto nivel, especialmente después de que en 1911 llegaron profesores que se habían ido de la Universidad de Moscú.

Nadezhda Nikolaevna era una mujer extraordinariamente hermosa, con un cabello lujoso y un gusto exquisito en la vestimenta. Sus joyas y estilo causaban admiración incluso en las fotografías. Su belleza era espiritual, y la comparaban con las Damas Bellas de la Edad de Plata. Incluso el poeta Vladimir Mayakovsky le dedicó poemas tras un encuentro en el zoológico, donde ella realizaba observaciones.

Muchos retratos de Nadezhda Nikolaevna se han conservado gracias a su esposo Alexander Fyodorovich Kots, quien invitaba a los mejores fotógrafos y artistas para capturar su imagen. Alexander Fyodorovich enseñaba teoría evolutiva y enseguida comprendió que Nadezhda era su única. Se casaron en 1911 y vivieron juntos medio siglo.

Los unía no solo el amor, sino también intereses comunes. Alexander Fyodorovich había estado fascinado por la zoología y el trabajo de museo desde la infancia. Reunió una colección de taxidermia que se convirtió en la base del Museo Darwin, inaugurado oficialmente en 1907. Nadezhda Nikolaevna fue cofundadora del museo, junto con el artista animalista Vasily Vatagin y el taxidermista Philip Fedulov. Como regalo de bodas, intercambiaron un león y un halcón blanco disecados. En 1913, la pareja emprendió un viaje por Europa, estudiando museos de ciencias naturales y adquiriendo exhibiciones para su colección.

Después de la revolución, continuaron trabajando en el museo, a pesar del descontento de los funcionarios que no apoyaban su actividad. Exigieron la construcción de un nuevo edificio para el museo, pero nunca lo obtuvieron. En 1962, Nadezhda Nikolaevna y Alexander Fyodorovich fueron despedidos, lo que afectó la salud de Nadezhda. Ella falleció en 1963, y Alexander la sobrevivió por poco.

El libro "El niño chimpancé y el niño humano" fue parcialmente traducido al inglés y recibió reconocimiento en el extranjero. Los trabajos de Ladygina-Kots fueron altamente valorados por científicos, incluyendo a Robert Yerkes, fundador de la escuela americana de primatología, quien escribió sobre sus investigaciones con admiración.