Надежда Сергеева родилась 13 июня 1986 года в городе Кемерово. Занималась многоборьем под руководством Заслуженного тренера России Анатолия Михайловича Канашевича. Начала свою спортивную карьеру Надежда еще в школьные годы, когда представляла на городских соревнованиях свою школу.

Сергеева завоевала серебро Чемпионата России по легкой атлетике в семиборье в 2009 году. В следующем году перешла из легкой атлетики в бобслей и вошла в состав сборной России.

С 2010  по 2014 года обучалась в Омском государственном училище Олимпийского резерва. Высшее образование получила в Московском педагогическом государственном университете имени В.И. Ленина.

На этапах Кубка Мира по бобслею дебютировала в 2011 году, заняв десятое место. Лучшим результатом стало второе место на этапе Кубка Европы в городе Санкт-Мориц, Швейцария. В том же году Надежда завоевала серебряную медаль Первенства России среди юниоров, ранее бронзу Кубка России.

В 2014 году спортсменка стала бронзовым призером национального Чемпионата. Тогда же приняла участие в Зимних Олимпийских играх. Через три года завоевала титул Чемпиона России.

Спортсменка тренируется под руководством Олега Соколова и Дмитрия Головастова. Выступает за за Спортивную школу Олимпийского резерва «Воробьевы горы» Департамента физической культуры и спорта города Москва. Мастер спорта России по бобслею, амплуа пилота; мастер спорта международного класса по легкой атлетике.

Рост Надежды Сергеевой 177 сантиметров, вес 72 килограмма.