Родилась 29 мая 1897 года. Учитель детей императора Пьер Жильяр вспоминал: «Татьяна от природы, скорее, сдержанная, обладала волей, но была менее откровенна и непосредственна, чем старшая сестра. Она была также менее даровита, но искупала этот недостаток большей последовательностью и ровностью характера. Она была очень красива, хотя не имела прелести Ольги. Если только императрица делала разницу между дочерьми, то ее любимицей была Татьяна. Не то, чтобы ее сестры любили мать меньше нее, но Татьяна умела окружать ее постоянной заботливостью и никогда не позволяла себе показать что она не в духе. Своей красотой и природным умением держаться она в обществе затемняла сестру, которая меньше занималась своей особой и как-то стушевывалась. Тем не менее, эти обе сестры нежно любили друг друга; между ними было только полтора года разницы, что естественно их сближало. Их звали «большие», тогда как Марию и Анастасию продолжали звать «маленькие».
В годы Первой мировой войны Татьяна работала с матерью и старшей сестрой в госпитале, перевязывая раненых.
Расстреляна вместе с семьей 17 июля 1918 года в доме купца Ипатьева в Екатеринбурге.
Среди оставшихся вещей было найдено 15 книг духовного содержания, принадлежавшие Татьяне Николаевне. В одной из них ее рукой были подчеркнуты слова: «Верующие в Господа Иисуса Христа шли на смерть, как на праздник... становясь перед неизбежною смертью, сохраняли то же самое дивное спокойствие духа, которое не оставляло их ни на минуту... Они шли спокойно навстречу смерти потому, что надеялись вступить в иную, духовную жизнь, открывающуюся для человека за гробом».
