Из дворян, родилась в Тамбовской губернии. Обучалась в женской Тамбовской гимназии, отчислена за поведение из 8-го класса (1902). Работала конторщицей в губернском дворянском собрании. С 1905 г. член Партии социалистов-революционеров (эсеров). В январе 1906 г., выполняя решение тамбовской организации эсеров, смертельно ранила в г. Борисоглебске советника Тамбовского губернского правления Г. Н. Луженовского, участвовавшего в подавлении крестьянских восстаний. Приговорена к смертной казни. Известия о ее жестоком избиении в полицейском управлении вызвали волну протестов. Под их влиянием смертная казнь заменена бессрочной каторгой. В 1906–1917 гг. отбывала наказание на Нерчинской каторге.

Освобождена в марте 1917 г. по распоряжению министра юстиции Временного правительства А. Ф. Керенского. В мае 1917 г. приехала в Москву. Стала лидером левого крыла эсеров, работала в Петроградской организации партии. Поддержала Октябрьский переворот. В ноябре 1917 г. один из организаторов Партии левых социалистов-революционеров (интернационалистов). Член Центрального комитета (ЦК) партии до июля 1918 г.

Выступила за образование правительства из большевиков и левых эсеров (действовало в декабре 1917 – марте 1918). Председатель Чрезвычайного (ноябрь) и II (ноябрь–декабрь) Всероссийских съездов Советов крестьянских депутатов. Кандидат в председатели Учредительного собрания от левых эсеров и большевиков, уступила при голосовании В. М. Чернову.

В январе–июле 1918 г. член и председатель Крестьянской секции ВЦИК. В марте 1918 г. одобрила заключение Брестского мира. В июне выступила против последствий Брестского мира, а также чрезвычайной продовольственной политики большевиков (продразверстки).  Один  из инициаторов убийства  левыми  эсерами 6 июля 1918 г. немецкого посланника В. Мирбаха с целью спровоцировать войну с Германией. Воспользовавшись ситуацией, большевики обвинили левых эсеров в мятеже против советской власти. Арестована в тот же день на заседании V Всероссийского съезда Советов в Москве. В ноябре 1918 г. приговорена к тюремному заключению сроком на 1 год, но амнистирована за заслуги перед революцией и освобождена.

В феврале 1919 г. снова арестована, по обвинению в антисоветской деятельности приговорена к изолированию от политической и общественной жизни на 1 год, заключена в Кремлевскую больницу. В апреле 1919 г. бежала, перешла на нелегальное положение, вела партийную работу, возглавляла меньшинство ЦК левых эсеров, выступавшее против соглашения с большевиками. В октябре 1920 г. арестована, помещена в лазарет ВЧК, затем в тюремную психиатрическую больницу. В сентябре 1921 г. освобождена с условием не заниматься политической деятельностью.

В 1923–1937 гг. в административной ссылке, неоднократно подвергалась арестам. В январе 1938 г. приговорена Военной коллегией Верховного суда СССР к тюремному заключению сроком на 25 лет по обвинению в контрреволюционной террористической деятельности. Расстреляна 11 сентября 1941 г. в Медведевском лесу под Орлом. Полностью реабилитирована в 1992 г.