В 1966 г. Н.Д. Творогова с медалью закончила среднюю общеобразовательную школу №1140 г. Москвы (школа с физико-математическим уклоном). В 1966 г. сразу после окончания школы, сдав на отлично профильный экзамен по математике, как медалистка была принята на впервые открывшийся в МГУ им. М.В. Ломоносова факультет психологии. В университете училась исключительно на отлично; с III курса стала специализироваться на нейропсихологии, участвовала в клинических разборах в лаборатории нейропсихологии института им. Бурденко, которую возглавлял заведующий кафедрой факультета психологии МГУ проф. А.Р. Лурия; под его руководством подготовила дипломную работу, которую успешно защитила весной 1971 г. Ученым советом факультета психологии МГУ была распределена в очную аспирантуру факультета на кафедру нейро- и патопсихологии. Однако, не поступая в аспирантуру МГУ, Н.Д. Творогова попросила свободное распределение и с 1 сентября 1971 г. пришла работать на новую, открывшуюся в том году кафедру педагогики и медицинской психологии Первого ММИ им. И.М. Сеченова (в разные годы вуз назывался по-разному). Это была первая в СССР кафедра медвуза, на которой стали работать профессиональные психологи.
Н.Д. Твороговой были опубликованы статьи «Фрустрация потребности в общении и состояние здоровья студента» (сб. «Вопросы гигиены и состояние здоровья студента», 1974), «Успешность протекания в учебной группе деятельности общения студента и его состояние здоровья» (сб. «Роль эмоционального стресса в генезе нервно-психических и соматических заболеваний», 1977) и др.
С 1994 г. по 31.12.2019 Н.Д. Творогова возглавляла эту кафедру педагогики и медицинской психологии. На руководимой Н.Д. Твороговой кафедре психология стала преподаваться студентам всех факультетов медвуза (в том числе студентам впервые открытого факультета высшего сестринского образования), стала проводиться постдипломная психологическая подготовка не только преподавателей медвузов страны, повышающих свою квалификацию на факультете повышения квалификации преподавателей (ФПКп) медвуза им. И.М. Сеченова, но и менеджеров здравоохранения и менеджеров здоровья для общественного здравоохранения; также проводилась психологическая подготовка семейных врачей и др.
С 1998 г. на протяжении пяти лет Н.Д. Творогова была членом докторского совета по восстановительной медицине (ММА им. И.М. Сеченова); с 2007 по 2016 г. — членом докторского совета по медицинской психологии (МГУ).
В течение трех лет (с 2003 г.) кафедра клинической психологии Университета РАО (Российской академии образования), по совместительству возглавляемая Н.Д. Твороговой, проводила ежегодные межвузовские научные конференции «Психология здоровья». Заведующая кафедрой была научным редактором сборников этих конференций (опубликованы Университетом РАО). В 2003–2004 гг. Н.Д. Творогова выполнила научное исследование по планам РАО в сфере здоровьесберегающих педагогических технологий (тема исследований была признана приоритетной).
С 2004 г., являясь членом президиума Московского отделения Российского психологического общества (РПО), Н.Д. Творогова стала возглавлять секцию «Психология здоровья»; будучи председателем секции «Психология здоровья» в МПО и в РПО стала вести постоянно действующий семинар «Психология здоровья». Отделение «Психология здоровья» было открыто в Американской психологической ассоциации в 1978 г.; с 1982 г. там начал выходить журнал «Психология здоровья (в Московском отделении РПО аналогичное отделение было открыто в 2004 г. — руководитель проф. Н.Д. Творогова).
С 2005 г. Н.Д. Творогова участвовала в ежегодных Всероссийских форумах «Здоровье нации — основа процветания России»; в рамках секции «Здоровье нации и образование» четыре года подряд была сопредседателем круглого стола «Психология здоровья».
С 2010 г. по июнь 2020 г. Н.Д. Творогова была назначена руководителем отделения «Клиническая психология» Сеченовского университета; с 2010 по 2019 г. неоднократно была председателем Государственной аттестационной комиссии по специальности «клиническая психология» на факультете психологии МГУ и на психологическом факультете РГГУ.
В 2010 г. Н.Д. Творогова была награждена РПО грамотой за большой вклад в развитие психологической науки. В 2010 г. Н.Д. Творогова была избрана академиком Международной академии психологических наук (МАПН была учреждена Международным конгрессом психологов в России 29.10.1992).
С 2011 по 2013 г. Н.Д. Творогова была председателем учебно-методической комиссии по клинической психологии УМО (Учебно-методическое объединение) по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России.
В 2012 г. Н.Д. Творогова была делегатом от Москвы на Съезде психологов Российского психологического общества, руководила на нем секцией «Психология здоровья», активно участвовала в работе секции «Психология общения». В 2012 г. Н.Д. Творогова участвовала в проекте Европейского союза Tempus IV (159328-TEMPUS-1-2009-1-FR-TEMPUS-SMHES) «Система обучения в течение жизни для преподавателей медицинских вузов». В 2012 г. РПО объявило благодарность Н.Д. Твороговой за вклад в развитие идей научной школы П.Я. Гальперина.
С 2013 по 2015 г. Н.Д. Творогова — член рабочей группы при главном внештатном специалисте по медицинской психологии Минздрава России, член Комитета по психологии и здоровью (SC on Psychology and Health) Европейской федерации психологических ассоциаций (EFPA). В 2015 г. Н.Д. Творогова получила сертификат международного образца по психологии EuroPsy, подтверждающий уровень образования и профессиональные компетенции психолога и позволяющий осуществлять свою профессиональную деятельность на территории Евросоюза. В 2015 г. была вписана в Книгу почета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова.
В контексте Федеральной целевой программы развития образования на 2016–2020 гг. в качестве ведущих были выделены задачи разработки здоровьесберегающих технологий обучения и формирования ценности здоровья и здорового образа жизни (в 2003–2004 гг. Н.Д. Творогова выполнила научное исследование по психологии здоровья, включенное в план Российской академии образования; тема исследования была признана РАО приоритетной). Саноцентристская направленность (нацеленность на «выращивание» здоровья, а не только на борьбу с болезнями в составе медицинских бригад) исследований Н.Д. Твороговой заложена в многочисленные учебные курсы (программы и методические материалы к ним) по психологии для среднего и высшего медицинского образования, утвержденные МЗ РФ. В 2018 г. Н.Д. Творогова подготовила онлайн-лекции (3 видеолекции) по теме «Психология здоровья».