Nadia Boulanger nació el 16 de septiembre de 1887 en París, en el seno de una familia de músicos. Su abuela fue la cantante Marie-Julia Boulanger; su abuelo Fréderic Boulanger, un gran interprete de violoncello; su padre Ernest Boulanger, ganador del Prix de Roma en 1835; su madre, la princesa rusa, Raissa Myshetskaya, fue, junto a su padre, su primera maestra y de su hermana LILI.
Tanto Nadia como su hermana LILIestudiaron en el Conservatorio de París, además de tener como maestro de composición, al compositor y pianista francés Gabriel Fauré, y Nadia en solitario siguió estudios de órgano con el organista Charles-Marie Oidor. Nadia, desde muy joven, se centró alrededor de su hermana LILI, que eran seis años más joven, cuyo cuidado le había sido confiado por su padre. LILI, bajo la dirección de Nadia consiguió ser la primera mujer en ganar el Prix de Roma en 1913. Nadia había obtenido el segundo premio en 1908, tras intentarlo, anteriormente, dos veces. Su composición para los de 1908 causó un gran escándalo, puesto que, en vez de la fuga vocal requerida por los jueces, Nadia compuso un cuarteto.
Nadia se sintió siempre eclipsada por la capacidad compositiva de su hermana. La muerte de su padre en 1900 fue un factor importante para la vuelta de LILIa la composición, pero, al morir en 1918, Nadia no volvió a componer; a pesar de que LILIla había propuesto terminar sus trabajos inacabados. Pero Nadia no se sentía capacitada para componer como su hermana. Las composiciones de Nadia incluyen una gran cantidad de composiciones vocales, un número de composiciones de compartimiento, y una rapsodia para piano y orquesta.
El 22 de octubre de 1979, fallecía en Paris, esta extraordinaria pedagoga francesa, a los 92 años.