Bà sinh khoảng năm 1566 vào giai đoạn nhà Mạc và nhà Lê - Trịnh đánh nhau, giành quyền lực quyết liệt.
Bà Niên sinh ra trong một gia đình danh gia vọng tộc, bố là Nguyễn Quyện (1511 - 1593), danh tướng trụ cột của nhà Mạc, tước Văn Phái hầu sau được phong làm Thạch quận công. Nguyễn Quyện là con của Thư Quận công, Thượng thư, Trạng nguyên Nguyễn Thiến, quê phủ Thanh Oai, nay thuộc Hà Nội.
Bà Niên và người chị ruột Nguyễn Thị Nguyệt của mình được chăm sóc dạy dỗ chu đáo, am hiểu lễ nghĩa thi thư. Lớn lên hai chị em tài sắc vẹn toàn nên người chị được tiến dẫn trở thành hoàng hậu của vua Mạc Mậu Hợp, còn bà Niên được gả cho dũng tướng Bùi Văn Khuê.
Nhờ nhạc phụ tiến cử nên Bùi Văn Khuê được vua Mạc Mậu Hợp giao làm võ quan nắm thủy quân, lực lượng chủ lực rất mạnh của nhà Mạc. Khuê là người cao lớn, tóc xoăn, râu hùm, ngủ hay mở mắt, gan dạ, thẳng thắn, ít mưu mô. Còn bà Niên vóc người tròn lẳn, mắt đen hạt nhãn, tính tình và hình thức đều khả ái, hấp dẫn.
Duy có điều nếu ai tinh mắt có thể thấy một nốt ruồi đen lẫn vào lông mày khá đậm bên trái. Nhiều người cho rằng, người như vậy dễ mang tai ách cho người gần gũi nếu bản mệnh người thân kém (Nốt ruồi đen len vào lông mày, bày rõ anh hoa, qua sông dễ đắm thuyền, truyền họa cho người thân).
Bản thân là quận công phu nhân, lại có chị là hoàng hậu nên bà rất được trọng vọng. Thỉnh thoảng bà vào cung cấm thăm chị, vua Mạc Mậu Hợp gặp bà và nảy sinh ý định giết Bùi Văn Khuê để chiếm hữu bà. Việc đến tai Văn Khuê, ông nổi giận đem hết quân bản bộ và gia đình chạy về Ninh Bình bỏ nhà Mạc.
Có thủ hạ khuyên ông mang quân đánh úp bắt vua Mạc vào Thanh Hóa nộp cho Trịnh Tùng (tiết chế của nhà Lê) thì sẽ được công lớn mà báo được thù riêng nhưng ông không nghe, cứ mang binh về theo nhà Lê - Trịnh trước đã. Sau này, vua Mạc Mậu Hợp do ham hưởng lạc, tin nịnh thần nên mất dần thủ hạ giỏi. Vào cuối đông năm 1592, vua trở thành một ông vua không lãnh thổ, không triều đình, không binh tướng, không người thân.
Ông lẩn vào ngôi chùa Mô Khuê ở làng Phượng Nhãn, Kinh Bắc xin tá túc. Vị vua thứ 5 của nhà Mạc bị bắt ở đây trong lốt một nhà sư, và bị đem về bến Bồ Đề để xử chết. Như vậy, sau hơn 10 năm mở các cuộc tấn công ra Bắc, Trịnh Tùng đã đánh thắng được nhà Mạc, khôi phục được cố đô Thăng Long vào năm 1592.
Trịnh Tùng là người có chí bá vương. Ngày 24/8/1599, vua Lê Thế Tông băng hà sau một thời gian ngắn bị bệnh, nhưng người con trưởng đã được chọn làm thái tử không được nối ngôi mà người con thứ là Lê Duy Tân được đưa lên làm vua. Đó là người con rể tương lai đã hứa hôn của Trịnh Tùng, tức vua Lê Kính Tông về sau.
Lúc này, nhà vua chỉ mới 11 tuổi, và dĩ nhiên là không có một chút quyền lực. Những người am hiểu thời thế đã thấy được mầm “phản loạn” dần mọc lên. Kế quận công Phan Ngạn, Tráng quận công Ngô Đình Nga và Mỹ quận công Bùi Văn Khuê do nhiều lý do đã tập hợp quân bản bộ dồn về Thủy Nguyên đòi ly khai với họ Trịnh. Đó là những ngày đầu mùa hạ năm Canh Tý 1600. Phan Ngạn (khoảng 1591 - 1600), là tướng có tiếng giỏi dùng binh thần tốc thời Lê - Trịnh.
Quê Ngạn ở làng Thái Xá, huyện Đông Thành, xứ Nghệ An (nay là huyện Yên Thành, Nghệ An). Ông xuất thân quyền quý, con của đại thần triều Lê Lai quận công Phan Công Tích (1514 - 1575), có công phò tá vua Lê Trang Tông, sau bị tướng Mạc phục kích bắt được dụ hàng nhưng bất khuất chịu chết.
Chính Phan Ngạn, viên tướng nhiều tham vọng của tập đoàn Lê - Trịnh, là kẻ chủ mưu vụ phản nhà Lê - Trịnh vì chưa thỏa mãn với địa vị hiện có nên bàn với Bùi Văn Khuê mưu phản. Ngạn tỉ tê với Khuê: Nhà Lê - Trịnh vẫn đầy mâu thuẫn, lại chính là kẻ thù giết bố vợ Khuê.
Ngạn lại nói với Tráng quận công Ngô Đình Nga (quê Bắc Giang) rằng trước Nga bên phe nhà Mạc, triều Mạc cũng không bạc đãi, Nga đồng ý theo Ngạn rồi hùa nhau khuyên bảo, cuối cùng Khuê cũng thuận theo.
Còn 1 lý do cơ bản nữa là tháng 5/1593, tổng lưỡng trấn Quảng Nam – Thuận Hóa Nguyễn Hoàng đem quân ra Bắc diện kiến vua Lê và giúp Trịnh Tùng dẹp họ Mạc, lập nhiều công lao được phong Đoan quốc công, tuy nhiên ông bị Trịnh Tùng ghen ghét, không cho về Nam.
Đầu năm 1600, Nguyễn Hoàng bèn đổ thêm dầu vào lửa, xúi giục bọn Phan Ngạn làm phản. Vin cớ đó, Nguyễn Hoàng xin Trịnh Tùng tâu vua xin đem quân đuổi theo, rồi đốt hết doanh trại, rồi mang tướng sĩ thân tín trở về Thuận Hóa...
Cuối mùa hè 1600, phe Phan Ngạn tiến quân nhưng không thu được lợi thế. Được ít lâu, Phan Ngạn nghi Bùi Văn Khuê có ý khác nên thả tên tử tù Phan Nhị mang nỏ và tên độc bắn chết Khuê rồi nhảy xuống sông. Gia tướng nhà Khuê mang tinh binh truy đuổi bắt được Nhị, nên biết được chủ mưu bèn bẩm với phu nhân Nguyễn Thị Niên.
Lúc này, Ngạn dò biết tin bà Niên vợ Khuê, có hai con mà vẫn xuân sắc nên sai người đưa tin muốn lấy làm thiếp. Không ngờ bà Niên chỉ vờ nhận lời ước rồi lập mưu định ngày gặp Ngạn, sẽ tương kế tựu kế trả thù chồng. Tưởng được như ý, trên chiến thuyền của mình, Ngạn mừng lắm... những mơ ngày sum họp với bà Niên.
Bà Niên bí mật chọn hơn 10 người lính da trắng, hơi giống nữ giới đóng giả làm người hầu nữ, truyền rằng ai giết được Ngạn sẽ thưởng lớn. Đến ngày hẹn, bà Niên đi thuyền lớn và một số thuyền nhẹ theo hầu. Người trên các thuyền đều là nữ (kể cả “nữ giả” trên thuyền lớn) ăn mặc diêm dúa, lộng lẫy.
Quân do thám báo tình hình với Ngạn khiến viên tướng háo sắc tưởng bở, mừng lắm, đi thuyền đến chỗ hẹn ngay. Khi Ngạn bước lên thuyền của bà Niên, bà khoát tay ra hiệu cho tất cả thuyền hầu cận của mình và thuyền bảo vệ Ngạn rút ra xa để bà tiếp rượu Ngạn.
Rượu được vài tuần, Ngạn xán đến định lả lơi với bà Niên, quên hết mọi sự đề phòng, bà Niên úp chén rượu xuống bàn làm hiệu. Tất cả tráng sĩ đóng giả nữ lập tức đồng loạt rút dao nhỏ giấu trong tay áo xông vào đâm Ngạn chết tươi.
Đêm ấy là đêm đầu tháng 6, trăng bé như lưỡi liềm, gió thổi mạnh, thủy triều xuống, bà Niên rút về hạ lưu mà quân Ngạn không hay biết. Về đến nhà, bà mặc đồ tang, đem đầu Ngạn ra khóc tế chồng. Sau đó dắt 2 con vào xứ Thanh theo nhà Lê - Trịnh còn mình thì trẫm mình tự vẫn.