S-a născut la Bârlad la 29 noiembrie 1880, fiul lui Dimitrie Cocea, ofiţer din corpul de vânători de munte, şi al Cleopatrei Nicorescu, descendentă a unei familii de mari moşieri şi viticultori şi de cunoscuţi politicieni guvernamentali.

După ce termină clasele primare la Bârlad, pleacă împreună cu familia, deoarece tatăl este obligat, în calitate de ofiţer, să-şi schimbe anual garnizoana. Tatăl său îl înscrie la Liceul Sfântul Sava din Bucureşti, unde este coleg cu Gala Galaction pentru puţin timp.

În timpul liceului începe să scrie poezii şi schiţe, pe care le va publica, în anul 1897 în revista Foaia interesantă, condusă de George Coşbuc. În anul următor, scoate de sub tipar primul său volum de schiţe, intitulat Copil din flori. Aceste încercări literare le scrie sub pseudonimul Nelly. În anul 1898 scrie romanul Poet-Poetă, pe care îl prefaţează elogios colegul şi prietenul său Gala Galaction (pseudonimul lui Grigore Pişculescu). Leagă o strânsă prietenie cu Gala Galaction şi Tudor Arghezi, care va dăinui peste ani. În anul 1899 este trimis la Paris să studieze Dreptul, dar licenţa şi-o ia la Bucureşti în 1903, cu teza Asupra fundamentului pedepsei. Este numit judecător de pace la Panciu, apoi la Fierbinţi, iar în 1906 este dat afară din magistratură.

În anul 1931 scrie Vinul de viaţă lungă, operă proiectată cu mulţi ani înainte. În curajat de faptul că volumul a fost un succes, N.D. Cocea se retrage la Sighişoara pentru a scrie romane: Familia Popescu, Fecior de slugă, Pentr-un petec de negreaţă (Andrei Vaia), Nea Nae, etc.

Publică articole la diverse ziare şi reviste: Dezrobirea, România muncitoare, Viaţa românească, Viaţa socială, Facla, Chemarea, Omul liber, Facla literară, etc. Între anii 1930-1940, N.D. Cocea a desfăşurat o intensă activitate literară, publicistică şi socială intensă şi fructuoasă.