Năm bà Thanh 11 tuổi, thân sinh của bà là ông Nguyễn Sinh Sắc vào kinh thành Huế dự thi đã ngỏ ý nhờ mẹ bà vào cùng hỗ trợ. Bà Hoàng Thị Loan vâng lời chồng, đưa 2 em của bà vào kinh thành Huế và gửi lại bà cho bà ngoại là Nguyễn Thị Kép nuôi dưỡng. Lúc này bà ngoại đã ngoài 60, Hoàng Thị An đã lấy chồng nên một mình bà lo toan, đỡ đần bà ngoại trong hầu hết các công việc gia đình.
Năm bà 17 tuổi (1901) thì mẹ mất vì bạo bệnh sau khi sinh người con thứ 4 là Nguyễn Sinh Xin được mấy tháng, lúc này cha bà đưa cả 3 con về lại quê Nam Đàn cậy nhờ. Do lo lắng việc nước, ông thường xuyên đi đó đây để tìm những người đồng chí cùng chí hướng, luận bàn thời cuộc. Một tay bà Thanh vừa lo quán xuyến công việc trong gia đình, vừa chăm sóc các em là Nguyễn Sinh Khiêm, Nguyễn Sinh Cung cùng với đứa em mới chào đời là Nguyễn Sinh Xin còn đang khát sữa mẹ. Nhưng do đau ốm, một thời gian ngắn sau người em út của bà cũng qua đời.
Năm 1906, khi bà 22 tuổi thì ông Nguyễn Sinh Sắc quay trở lại Huế nhận chức Thừa biện bộ lễ, bà Thanh xin phép cha được ở lại quê nhà trông nom nhà cửa, vườn tược. Và cũng từ thời gian này bà bắt bắt đầu tham gia các hoạt động yêu nước cùng với Đội Quyên, Ấm Võ. Bà có mối liên hệ chặt chẽ với nhà yêu nước Phan Bội Châu từ khi hoạt động trong Đội Quyên, Đội Phấn. Bà phụ trách liên lạc, quyên góp tiền cho nghĩa quân và phong trào Đông Du.
Cuối năm 1910, trong lúc đang làm nhiệm vụ thì bà bị địch bắt. Bị chúng đánh đập tàn nhẫn, nếm đủ cực hình dã man nhưng bà không hề hé răng khai nửa lời. Không tìm được chứng cứ cụ thể, bọn chúng phải trả tự do cho bà. Ra tù, bà Thanh tiếp tục hoạt động, mở quán cơm ngay gần thành Vinh nhằm tiếp cận đồn lính khố xanh, nắm tình hình địch. Sau đó, bà và một đồng chí tổ chức cướp súng địch để trang bị cho nghĩa quân, sự việc không may bị bại lộ, bà Thanh bị bắt và kết án 9 năm tù khổ sai.
Ngày 2/12/1918, bà Thanh bị đưa vào nhà lao Quảng Ngãi. Tại đây, nhờ tài bốc thuốc chữa bệnh và có vốn kiến thức Hán học, bà được Án sát Phạm Bá Phổ mời về nhà riêng làm gia sư cho con trai mình. Bằng khả năng thuyết phục và tài cảm hóa, bà đã giác ngộ cho Phạm Bá Nguyên (con trai của Phạm Bá Phổ) tích cực hoạt động cứu nước và sau này được kết nạp vào Đảng Cộng sản Việt Nam. Năm 1922, bà Thanh xin phép về thăm quê hương và cũng trong chuyến đi này, bà bí mật mang hài cốt mẹ bà là Hoàng Thị Loan về an táng tại quê nhà.
Sau nhiều năm lăn lộn trong phong trào cách mạng, nếm trải mọi hiểm nguy, ngày 18/9/1940, bà Nguyễn Thị Thanh được trả tự do trở về quê hương sinh sống. Khi biết đích thực Chủ tịch Hồ Chí Minh chính là em trai mình, năm 1946, bà đã lên đường ra Hà Nội thăm em, sau đó trở về làng Sen sống trọn đời người công dân mẫu mực với bà con, xóm làng.
Ngày 25 tháng 4 năm 1954 (ngày 23/3 năm Giáp Ngọ), bà qua đời, nhưng bông sen trắng ấy vẫn sống mãi với dân tộc, trường tồn cùng thời gian.
Bà Nguyễn Thị Thanh, một cuộc đời dũng cảm, vượt qua giới hạn của lễ giáo phong kiến, gánh vác trách nhiệm vẻ vang. Cuộc sống giản dị của bà không màng danh lợi, địa vị, một con người giàu lòng vị tha, nặng tình nặng nghĩa với bà con lối xóm, với cha mẹ, anh em, họ hàng thân thuộc.
