Весной 1897 года императорская чета — Николай II и императрица Александра Фёдоровна — с трепетным волнением и светлой надеждой ожидали появления на свет второго ребёнка. Для государыни эта беременность стала настоящим испытанием: её изнуряли отёки, нестерпимо болели ноги, порой она теряла сознание. Врачи, обеспокоенные состоянием императрицы, настояли на строгом постельном режиме, дозволив лишь в крайних случаях пересаживаться в инвалидное кресло.
Несмотря на все тяготы, роды завершились благополучно. Великая княжна Татьяна Николаевна явилась на свет 29 мая в живописных чертогах Петергофа.
Новоиспечённый отец не скрывал радости:
«Второй светлый счастливый день в нашей семейной жизни… Господь благословил нас дочкою — Татьяной».
Однако в придворных кругах известие о рождении дочери вызвало неоднозначную реакцию. Великий князь Константин Константинович зафиксировал в дневнике:
«Утром Бог дал Их Величествам дочь. Известие быстро распространилось, и все были разочарованы, так как ждали сына».
С годами юная княжна всё явственнее обретала черты своей матери-императрицы. В её характере причудливо сплетались авторитарность и задумчивость, целеустремлённость и упорство. Родители взрастили в дочери глубокую религиозность, а современники единодушно признавали: именно вторая дочь государя слыла самой рассудительной в императорской семье.
Пьер Жильяр, наставник княжны, оставил детальный портрет Татьяны Николаевны:
«Татьяна Николаевна от природы скорее сдержанная, обладала волей, но была менее откровенна и непосредственна, чем старшая сестра. Она была также менее даровита, но искупала этот недостаток большой последовательностью и ровностью характера. Она была очень красива, хотя не имела прелести Ольги Николаевны.Если только Императрица и делала разницу между дочерьми, то её любимицей была, конечно, Татьяна Николаевна. Не то чтобы её сестры любили мать меньше её, но Татьяна Николаевна умела окружать её постоянной заботливостью и никогда не позволяла себе показать, что она не в духе. Своей красотой и природным умением держаться в обществе она слегка затеняла 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 Николаевну и Анастасию Николаевну продолжали звать „маленькие“».
Анна Вырубова, фрейлина и близкая подруга императрицы, дополнила этот образ:
«Татьяна Николаевна была в Мать — худенькая и высокая. Она редко шалила и сдержанностью и манерами напоминала Государыню. Она всегда останавливала сестёр, напоминала волю Матери, отчего они постоянно называли Её „гувернанткой“. Родители, казалось мне, любили Её больше других. Государь говорил мне, что Татьяна Николаевна напоминает Государыню. Волосы у Нее были тёмные…Мне также казалось, что Татьяна Николаевна была очень популярна: все Её любили — и домашние, и учителя, и в лазаретах. Она была самая общительная и хотела иметь подруг».
В 1914 году, когда юной княжне исполнилось 17 лет, грянула Первая мировая война. Члены императорской семьи не остались в стороне от общенародного горя: императрица и старшие великие княжны прошли курсы медицинских сестёр и самоотверженно трудились в госпиталях. Они ухаживали за ранеными, делали перевязки, ассистировали во время операций.
Одна из сестёр милосердия, вдохновлённая образом Татьяны Николаевны, писала:
«Если бы, будучи художницей, я захотела нарисовать портрет сестры милосердия, какой она представляется в моём идеале, мне бы нужно было только написать портрет великой княжны Татьяны Николаевны; мне даже не надо было бы писать его, а только указать на фотографию её, висевшую всегда над моей постелью, и сказать: „Вот сестра милосердия“».