Русская детская писательница, педагог, мемуаристка.
Окончила Смольный институт (1862), где с 1859 занималась у К. Д. Ушинского и В. И. Водовозова. В том же 1862 вышла замуж за Водовозова. В доме Водовозовых на «вторниках» бывали В. А. Слепцов, П. И. Якушкин, В. С. Курочкин и Н. С. Курочкин, П. А. Гайдебуров. В конце 1860-х изучала в Германии и Швейцарии детские сады, работавшие по системе Ф. Фребеля.
С 1863 участвовала в печати. Овдовев в 1886, вышла замуж за ученика и друга первого мужа В. И. Семевского. Последние годы жизни провела в крайней нужде, одиночестве, болезнях, доводивших до отчаяния и мыслей о самоубийстве.
Дебютировала в печати статьёй «Что мешает женщине быть самостоятельной?», написанной по поводу романа Н. Г. Чернышевского «Что делать?», в журнале «Библиотека для чтения» (1863; подпись Е. Ц-ская). В книге «Умственное развитие детей от первого появления сознания до восьмилетнего возраста» (Санкт-Петербург, 1871; 7-е издание 1913) основой дошкольного воспитания предлагала сделать народные песни, игры, сказки. В качестве пособия для воспитания по такой программе издала книгу «Одноголосые детские песни и подвижные игры с русскими народными мелодиями» (Санкт-Петербург, 1876).
В 1870-е годы сотрудничала в педагогических изданиях «Детское чтение», «Народная школа», «Голос учителя».
Издала книгу рассказов для детей «Из русской жизни и природы» (ч. 1—2, Санкт-Петербург, 1871—1872; несколько раз переиздавалась), выпустила книгу «Батрачка. Рассказ из народного быта» (Санкт-Петербург, 1871; под псевдонимом И. Бельский) и беллетристический сборник для детского чтения «На отдых» (Санкт-Петербург, 1880). Главной работой Водовозовой считается книга «Жизнь европейских народов. Географические рассказы» (т. 1—3, Санкт-Петербург, 1875—1883), в которой рассказывается о народах различных стран, их обычаях, народных увеселениях, занятиях, характере политической жизни. Переработанный и сокращённый вариант книги вышел под названием «Как люди на белом свете живут» (т. 1—10, Санкт-Петербург, 1894—1901).
Опубликовала множество произведений мемуарного характера: «К. Д. Ушинский и В. И. Водовозов. Из воспоминаний институтки» («Русское слово», 1887; подпись Н. Титова), «Дореформенный институт и преобразования К. Д. Ушинского» («Русское богатство», 1908), «Среди петербургской молодежи шестидесятых годов» («Современник», 1911), «Из давнопрошедшего» («Голос минувшего», 1915), очерк «В. А. Слепцов» («Голос минувшего», 1915), «В. И. Семевский» («Голос минувшего», 1917); эти и другие мемуарные очерки и воспоминания составили книги «На заре жизни» (Санкт-Петербург, 1911), «Грёзы и действительность» (Москва, 1918).