Cuando tenía seis años, su familia se mudó a Moscú, donde se graduó de la escuela secundaria y comenzó su carrera artística..[2] En septiembre de 1905, Udaltsova se matriculó en la escuela de arte dirigida por Konstantin Yuon e Ivan Dudin, donde estudió durante dos años y conoció a sus compañeros Vera Mújina, Liubov Popova y Aleksander Vesnin.
En 1910–1911, Udaltsova estudió en varios estudios privados, entre ellos el de Vladimir Tatlin.
En 1912–1913, ella y Popova viajaron a París para continuar sus estudios bajo la tutela de Henri Le Fauconnier, Jean Metzinger y André Segonzac en la Académie de La Palette.
[7] Bajo la influencia de Tatlin, Udaltsova experimentó con el constructivismo, pero finalmente adoptó el enfoque más pictórico del movimiento suprematista.
En 1915-1916, junto con otros artistas suprematistas (Kazimir Malevich, Aleksandra Ekster, Liubov Popova, Nina Genke, Olga Rozanova, Ivan Kliun, Ivan Puni, Kseniya Boguslavskaya y otros) trabajaron en el Centro Folclórico del pueblo de Verbovka.
[8] En 1920 también se convirtió en miembro del Instituto de Cultura Artística (InKhuK) y participó activamente en las discusiones sobre el destino del arte de caballete.