Родилась 4 ноября 1979 года. В 2003 году с отличием окончила педиатрический факультет Российского государственного медицинского университета. Автор более 170 публикаций, в том числе 2 монографий, 5 Национальных руководств, 12 учебных пособий. Имеет 14 зарегистрированных разработок (ОФАП) и 4 патента на изобретение. Под руководством Н.С. Серовой защищено 6 диссертационных работ.
Профессор кафедры лучевой диагностики и лучевой терапии ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова».
Заместитель директора Научно-образовательного клинического центра «Гибридных технологий лучевой медицины» по научной и инновационной деятельности.
Заведующая научно-исследовательским отделом НИЦ ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова».
Секретарь Учебно-методической комиссии по лучевой диагностике УМО по медицинскому и фармацевтическому образованию ВУЗов России.
Член Всероссийской ассоциации специалистов по лучевой диагностике, Европейской ассоциации радиологов (ESR), ассоциации радиологов Украины (АРУ), Европейской ассоциации радиологов области головы и шеи (ESHNR), Европейской ассоциации кардиорадиологов (ESСR).
Лауреат Гранта Президента РФ молодым российским ученым – кандидатам наук.
Тема НИР: «Лучевая диагностика в планировании и контроле хирургической коррекции при заболеваниях челюстно-лицевой области» (2010-2011 гг).
Лауреат Гранта Президента РФ молодым российским ученым – докторам наук.
Тема НИР: «Гибридные технологии лучевой диагностики в челюстно-лицевой хирургии» (2013-2014 гг).