Надія Миколаївна Гернет народилася 30 вересня 1877 року в Симбірську, що почався з укріплення на однойменних горах, високо над Волгою (згодом російський Ульяновськ). Далекі предки її батька-дворянина виїхали в Росію (кінець XVII ст.) з Англії через Померанію. Микола ж Олександрович був заарештований (1866) у справі ішутинця Дмитра Каракозова (1840-1866), ув’язнений (7 травня) у Невську куртину Петропавлівської фортеці і висланий (жовтень) до м. Тотьма Вологодської губернії, звідки за організацію втечі народника Петра Лаврова (1823-1900) засланий до м. Арбатов Симбірської губернії, де й одружився, поборовши опір батьків нареченої (Надії Миколаївни), що була з поміщицького роду, який дав відомих осіб, зокрема, офтальмолога Володимира Петровича (1876-1943) та педіатра Ніла Федоровича (1847-1902) Філатових. Після Звільнення від нагляду молода сім’я жила (1876-1877) в Симбірську, де й народились дві сестри Надія і Ольга (через 15 років), які початкову освіту отримували вдома..

Надія Гернет далі навчалась (1892-1894) у старших класах Симбірської гімназії (золота медаль), закінчила (1897) вищі жіночі курси в Петербурзі й поїхала до німецького Геттінгена, де тоді якраз дозволили й дівчатам слухати університетські лекції. Там із відзнакою захистила (1901) у Давида Гілберта (1862-1943) на ступінь доктора філософії дисертацію «Про новий метод у варіаційному численні» (надрукована німецькою). Повернувшись до Росії, пише (вже російською) книгу «Про основну найпростішу задачу варіаційного числення» (Санки-Петербург, 1913), на підставі якої стає магістром (1915). Доведена ж Гернет теорема незалежності для просторової задачі увійшла до німецької Енциклопедії математичних наук.

Професор Надія Гернет читала (з 1901) диференціальне й інтегральне числення на Вищих жіночих (Бестужевських) курсах (у Петербурзі), де й слухала її майбутній академік Пелагея Кочина (Полубаринова), чому присвячено цілий розділ її «Спогадів» (1974). Разом з курсами влилась до університету, але з 1930-го перейшла до політехніки.

Життя Гернет обірвалося 24 червня 1943 року в блокадному Ленінграді (тепер Санкт-Петербург), де вона померла від виснаження, роздавши свій продовольчий пайок. «Такова была потребность щедрой душы женщины необыкновенной доброты и отзывчивости» (Пелагея Кочина).

Надія Гернет була племінницею математика-корабела Олексія Кирилова (1863-1945) по лінії його батька, а її старший брат Михайло Гернет (1874)-1953’ відомий як автор 5-томної «Історії царської тюрми» (1951-1956), криміналіст, хоч останні 16 років і був сліпим, але життєрадісним і здатним до роботи.