Модест Богданов родился в 1841 году в селе Русской Бекшанке, Сызранского уезда, Симбирской губернии, и первые годы провёл там же, в имении родителей.
В нём рано развилась наблюдательность и страсть к охоте; жизнь на деревенском просторе и разнообразная природа окружающей местности давали в этом отношении богатый материал.По окончании курса в Симбирской гимназии Богданов поступил в Казанский университет, который окончил кандидатом в 1864 году.
В числе его любимых профессоров были А. М. Бутлеров, М. А. Ковальский и особенно Эверсман.
В 1868—70 г. совершил большие путешествия по Поволжью от Казани до Астрахани.
В 1871 году получил степень магистра зоологии Санкт-Петербургского университета, в конце года избран штатным доцентом, а в 1872 году хранителем зоологического музея Императорской Академии наук.Летом 1871 года был послан Казанским обществом естествоиспытателей на Кавказ.
Он совершил большое путешествие, собрал обширный материал и вместе с тем заболел лихорадкой, послужившею первою причиной тяжких болезней, от которых он страдал впоследствии.
В 1873 году Богданов воспользовался случаем посетить пустыни Средней Азии и Хивинский оазис, в то время ещё почти не исследованные в научном отношении; он принял участие в Хивинской экспедиции в составе казалинского отряда. Здесь ему пришлось не только в полной мере разделить тягости экспедиции, но и принимать участие в военных действиях.
В зиму 1873—74 г. он принимал деятельное участие в трудах Императорского русского географического общества, оно исходатайствовало значительную сумму на учёную экспедицию в Арало-Каспийский край под начальством генерала Столетова, экспедицию, давшую столь богатые плоды. Богданов так заинтересовался природой этого края, что присоединился и к новой экспедиции. Теперь край был умиротворён, и учёные могли спокойно работать. Отчёт отпечатан им в VII томе «Трудов С.-Петербургекого общества естествоиспытателей» .
В конце 70-х годов Богданов был командирован за границу министром народного просвещения и 1,5 года работал в музеях Парижа, Берлина и Вены, особенно над коллекциями птиц, на которых всего более сосредоточивалось его внимание.
В 1878 году получил степень доцента зоологии Петербургского университета.
В 1880 году Богданов отправился во главе экспедиции, снаряженной Санкт-Петербургским обществом естествоиспытателей, на Белое море и Северный океан. Результаты её изложены им в «Трудах» общества.Богданов был редактором журнала «Охота и коннозаводство» с 1873 года. Организовал Казанское общество охоты и первую в России кинологическую организацию «Общество любителей породных собак» .Защитил докторскую диссертацию (1881) «Сорокопуты русской фауны» . После смерти профессора К. Ф. Кесслера Богданов был избран экстраординарным профессором, а позже назначен ординарным.
С годами здоровье Модеста Николаевича становилось всё хуже, и он вынужден был отказаться от места хранителя музея Академии наук.
В конце 1885 года он должен был прекратить чтение лекций. Университет дал ему командировку на Кавказ; предполагалось, что в тёплом климате он сможет ещё работать и поправить своё здоровье. Конец зимы 1885—86 г. он провёл в Тифлисе и Сухум-Кале, лето 1886 года — у подошвы ледника, близ Алагира, зиму 1886—87 г. — в Тифлисе и Ашур-Аде, откуда надеялся сделать обширные исследования на персидском берегу, но сырой климат так дурно повлиял на его здоровье, что врачи посоветовали ему скорее уехать. Прожив с марта по август 1887 года в родном Поволжье, в городе Сызрани, он возвратился в Петербург, где болезнь его ухудшилась и 16 марта 1888 года он скончался.