Надежда Васильевна Попова до начала Великой Отечественной войны была летчиком-инструктором в Сталинском аэроклубе (г. Донецк), окончила Херсонскую летную школу Осовиахима, затем была летчиком-инструктором Краматорского аэроклуба. После начала Великой Отечественной войны в августе-ноябре 1941 г. работала летчиком-инструктором Славянской военной авиационной школы первоначального обучения летчиков (г. Каттакурган, Узбекистан). В армии с ноября 1941 г. В 1942 г. окончила курсы при Энгельсской военной авиационной школе летчиков. В феврале 1942 г. стала командиром звена женского ночного бомбардировочного авиаполка, формирующегося в г. Энгельс (Саратовская область). В мае 1942 – мае 1945 гг. была командиром звена, заместителем командира, командиром авиаэскадрильи 588-го (с февраля 1943 г. – 46-го гвардейского) ночного бомбардировочного авиаполка. Принимала участие в битве за Кавказ, освобождении Кубани, Керченско-Эльтигенской, Крымской, Могилёвской, Белостокской, Осовецкой, Млавско-Эльбингской, Восточно-Померанской и Берлинской операциях. За время войны совершила 780 боевых вылетов на бомбардировщике У-2 (По-2). Указом Президиума Верховного Совета СССР от 23 февраля 1945 г. Н.В. Поповой было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». После войны до октября 1945 г. продолжала службу в ВВС командиром авиаэскадрильи ночного бомбардировочного авиаполка (в Северной группе войск, Польша). С декабря 1945 г. – лётчик самолёта связи 153-го гвардейского истребительного авиационного полка (в Северной группе войск, Польша). С февраля 1948 г. – в запасе. Заслуженный работник культуры РСФСР (1983 г.). Награждена орденом Ленина, 3-мя орденами Красного Знамени, 2-мя орденами Отечественной войны 1-й степени, орденом Отечественной войны 2-й степени, российскими орденами Почёта, Дружбы, медалями, иностранными наградами.