Nadežda Petrović rođena je u Čačku 12. oktobra 1873. od oca Dimitrija - Mite Petrovića i majke Mileve, sestričine Svetozara Miletića. Sa porodicom se 1884. godine preselila u Beograd.
Višu žensku školu završila je u Beogradu 1891. godine. Sledeće, 1892. godine, polaže ispit za nastavnicu crtanja u srednjim školama i postaje učenica u ateljeu Đorđa Krstića. Već 1900. godine imala je prvu samostalnu izložbu u Beogradu, a godinu dana kasnije započinje rad u ateljeu Julijusa Ekstera u Minhenu. Godine 1903, 26. avgusta sa Delfom Ivanić i Milicom Dobri osniva humanitarno društvo Kolo srpskih sestara.
Društvo je nastalo kao odgovor na pogrome nad hrišćanima u, kako se tada smatralo Staroj Srbiji, nakon Ilindenskog ustanka. Nadežda je sa Milicom Dobri krajem 1903. čak otišla u Makedoniju i tamo delila humanitarnu pomoć koju je društvo sakupilo.
U Prvom balkanskom ratu učestvuje kao dobrovoljna bolničarka na frontu. Sa srpskom vojskom je ponovo 1913. i 1914. godine.
Umrla je u Valjevu 3. aprila 1915. godine, od pegavog tifusa, bila je na dužnosti dobrovoljne bolničarke. Epidemija u Valjevu je odnela živote i lekarima Draginji Babić, Selimiru Đorđeviću i drugima.
Gatara joj predskazala brak i bogatstvo: Tragična sudbina Isidore Dankan!
Slikarstvo Nadežde Petrović, najznačajnijeg našeg umetnika s početka veka, uvodi srpsku umetnost u tokove savremene evropske umetnosti. Zahvaljujući njenom duhu koji je, iz male Srbije, stremio modernom svetu, ali i srećnim okolnostima da se, početkom 20. veka, školuje i da poseti likovne centre Evrope, njeno slikarstvo ide, najvećim delom, u korak sa evropskim ekspresionizmom, a ponekad se čak približava, tada još neafirmisanoj, apstrakciji.
Na njenim najboljim radovima dominiraju velike površine, njene omiljene, užareno crvene boje i, njoj komplementarna, zelena. Ljubav prema bojama stvara na nekim platnima koloristički vrtlog gde se, pored ostalih, ističu fovistička ljubičasta, plava i crna boja. Snažni potezi četkice i široki i gusti, pastuozni, namazi ponekad platno pretvaraju u dinamičnu reljefastu površinu. Volela je da slika portrete i pejzaže, a njen patriotizam ogledao se i u čestom izboru tema iz nacionalne istorije i slikanju ljudi i predela Srbije.
Delo Nadežde Petrović, u celini zrači strašnom ekspresijom, snagom i hrabrošću ove jedinstvene žene - slikara sa Balkana. Školovanje u Minhenu, posete Parizu i Italiji i stalni povratak tradicionalnoj Srbiji ostavili su trag na njenim platnima, pa se njen opus može podeliti na nekoliko perioda.
Tokom balkanskih i Prvog svetskog rata bavila se i fotografijom, kao prva žena ratni fotograf.
U Čačku se od 1960. održava slikarsko bijenale pod nazivom Memorijal Nadežde Petrović.
