14 Ağustos 1910’da İstanbul’da dünyaya gelen Hatice Nüzhet Gökdoğan’ın babası Atatürk’ün tümgeneral olan silah arkadaşı Mehmet Zihni Toydemir, annesi Nebihe Hanım’dır. Erenköy Kız Lisesinde yatılı okuyan Gökdoğan, 1928’de mezun olduktan sonra devlet bursuyla Fransa’ya gider. Lyon Kız Lisesinde eğitimine devam eden Gökdoğan, Fransızca öğrendikten sonra Lyon Erkek Lisesinde matematik ağırlıklı öğrenim görür. 1932’de Lyon Üniversitesinde matematik lisansını tamamlar ve bir yıl sonra Paris Üniversitesinde fizik dersleri alır, Paris Gözlemevinde staj yapar.

Stajını tamamladıktan sonra yurda dönen genç bilim insanı, İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Astronomi Enstitüsünde doçentlik görevine başlar. Böylelikle Türkiye’nin “üniversitede görev alan ilk bilim kadını” ünvanını alır. Doçentliği esnasında üniversite bahçesinde gözlemevi kurulması için çalışan ekipte yer alan Gökdoğan, 1936’da ismi “Yüksek Mühendis Mektebi” olarak geçen İstanbul Teknik Üniversitesine “müderris muavini” olarak atanır. Müderris muavini o dönem akademide ders veren eğitimcilere verilen bir ünvandır. Bu ünvan, İstanbul Teknik Üniversitesinin de ilk kadın çalışanı olmasını sağlar.

1937’de İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesinde doktora tezini tamamlayan Gökdoğan, 1946’ya kadar aynı kurumda matematik dersleri verir. Doktora tezi, fakültenin ilk tezidir ve arşivlere “bir numaralı tez” olarak geçer. İstanbul Teknik Üniversitesinde çalışırken tanıştığı Mukbil Gökdoğan ile 1938’de dünya evine girer. Kızı Gönül 1940’da, oğlu Ömer Can 1946’da dünyaya gelir. Henüz 36 yaşındayken hem akademik kariyerinde birçok başarıya imza atan hem de aile kurup iki çocuğunu yetiştiren Gökdoğan; oğlu Ömer Can doğmadan bir sene evvel doçent ünvanını da alır. Aynı yıl William Marshall Smart’ın “Spherical Astronomy” adlı eserini “Kürevî Astronomi” adıyla Türkçeye kazandırır.

1948’de profesör olan Gökdoğan, aynı yıl Türk Matematik Derneğinin; 1949’da da Türk Üniversiteli Kadınlar Derneği (TÜKD) kurucu isimleri arasında yer alır. 1950’li yılların ortasından 1970’li yıllara kadar belirli dönemlerde Türk Kadınlar Derneğine de başkanlık yapar. 1954’te birkaç astronom ile birlikte kurduğu Türk Astronomi Derneğinin başkanlığını 20 sene boyunca sürdürür. 1951 ila 1952 yıllarında ABD’de Ann Arbor Gözlemevi, McMath-Hulbert Gözlemevi, Wilson ile Palomar Dağı Gözlemevi merkezinin bulunduğu Kaliforniya’da çalışır. Bu gözlemevlerinde dönemin önemli bilim insanları ile birlikte çalışma fırsatı bulan Gökdoğan, 1954’te İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi dekanlığına seçilerek ülkemizin ilk kadın dekanı olur.

1958’den 1980’e kadar astronomi kürsüsü başkanlığı yapan Nüzhet Gökdoğan, yurt dışından önemli bilim insanlarının katılımıyla gerçekleşen sempozyumlar organize eder, ülkemizin uzay bilimindeki çalışmalarını bir adım öteye taşır. 1978’de Silivri’de II. Ulusal Astronomi Kongresi’ni düzenleyen Gökdoğan, 1997’de kurulacak olan “Ulusal Gözlemevi” fikrinin ortaya çıkmasına vesile olur. Böylelikle TÜBİTAK Ulusal Gözlemevinin temellerinin atılmasını sağlayan Gökdoğan, 1980 yılında ikinci kez dekan seçilir ve taşıdığı bayrağı yeni nesillere devrederek emekli olur. Akademik kariyeri boyunca üç ders kitabı yazar, altı eseri Türkçeye çevirir ve 13 bilimsel makale yayımlar. 24 Nisan 2003’te kalp yetmezliğinden dolayı hayata veda eden Nüzhet Gökdoğan, Zincirlikuyu Mezarlığı’na defnedilir.