Türkiye Cumhuriyeti’nin ilk bilim kadınlarındandır. "Türkiye'nin ilk kadın gökbilimcisi ve ilk kadın dekanı" olarak bilinir. İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi kayıtlarındaki bir numaralı doktora tezinin sahibidir ve Fakülte'deki Astronomi Kürsüsü'nde görev yapan ilk Türk doçent olan Gökdoğan, 1954-1956 ve 1978-1980 yılları arasında İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi dekanlığı yaptı.
Bayındırlık Bakanlarından siyasetçi Ali Mukbil Gökdoğan'ın eşi, Cumhuriyet tarihinin ilk kadın keman profesörü Gönül Gökdoğan’ın annesidir.
1910 yılında İstanbul’da doğdu. Babası Atatürk’ün silah arkadaşlarından tümgeneral Mehmet Zihni Toydemir, annesi Nebihe Hanım'dır. Yatılı olarak okuduğu Erenköy Kız Lisesi’nden 1928 yılında mezun olduktan sonra devlet bursu kazanarak matematik-fizik lisansı yapmak üzere Fransa’ya gönderildi. Lyon Kız Lisesi'nde Fransızca öğrendikten sonra Erkek Lisesi kısmına geçerek matematik ağırlıklı bir öğrenim gördü. 1932’de Lyon Üniversitesi’nde matematik lisansını tamamladı. 1933 yılında Paris Üniversitesi'nde fizik öğrenimi görmeye başladı ve Paris Gözlemevi’nde staj yaptı. Yıl sonu sınavlarının ardından yurda döndü.
İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi'nde Astronomi Enstitüsü'ne ilk Türk doçenti olarak atandı. Üniversite bahçesine gözlemevi kurulması çalışmalarına katıldı. 1936'da Yüksek Mühendis Mektebi'ne (İstanbul Teknik Üniversitesi) müderris muavini olarak atandı ve bu kurumun ilk kadın çalışanı oldu. 1946 yılına kadar matematik doçenti olarak görevini sürdürdü.
1937'de İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi'nde doktora tezini tamamladı. Bu tez, fakülte kayıtlarında "bir" numaralı tez olarak kayıtlıdır. Yüksek Mühendislik Mektebi’nde iken tanıştığı Mukbil Gökdoğan ile 1938’de evlendi. Bu evlilikten kızı Gönül (1941) ve oğlu Ömer Can (1946) dünyaya geldi.
1940 yılında doçent unvanını aldı. Aynı yıl William Marshall Smart’ın Spherical Astronomy adlı eserini Kürevî Astronomi adıyla Türkçeye çevirdi 1948 yılında profesör unvanın aldı.
Türk Matematik Derneği’nin (1948), Türk Kadınlar Derneği’nin (1949) kurucuları arasında yer aldı. Çeşitli dönemlerde Türk Kadınlar Derneği’nin başkanlığını yürüttü. 1954 yılında birkaç astronom ile birlikte kurduğu Türk Astronomi Derneğinin başkanlığını 20 yıl boyunca sürdürdü.
1951-1952 yıllarında Amerika Birleşik Devletleri'nin Michigan eyaletine gitti. Ann Arbos ve McMathHulbert gözlemevlerinde ve Wilson Dağ Gözlemevi ile Palomar Dağı Gözlemevi’nin merkezinin bulunduğu Pasedena'da çalıştı.
23 Haziran 1954'te İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi dekanlığına seçildi. Türkiye’nin ilk kadın dekan olarak iki yıl bu görevi sürdürdü. 1958 yılından itibaren 22 yıl Astronomi Kürsüsü başkanlığı yaptı. Bölüm Başkanlığı süresince Fransa'da Meudon ve Nice, İsviçre’de Basel, İtalya’da Asiago Rasathaneleri ile ortak araştırma programları geliştirdi. Aralık 1971'de Astronomi kürsüsünde Türk ve Balkan astronomların katıldığı "Keppler Sempozyumu"nu düzenledi.
1978’de ikinci kez dekan seçildi. Eylül ayında Silivri'de II. Ulusal Astronomi Kongresi'ni düzenledi. Bu Kongre, 1997’de kurulan Ulusal Gözlemevi fikrinin gündeme geldiği ve tartışılmaya başlandığı çok önemli bir toplantı oldu.
Gökdoğan, 1980'de dekanlık ve bölüm başkanlığı görevlerini sürdürmekte iken emekli oldu. Akademik yaşamı boyunca 6 ders kitabı çevirdi; 3 ders kitabı yazdı; 13 bilimsel makalesi yayınlandı. TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'nin kurulmasında ilk adımların atılışında rol oynadı.
24 Nisan 2003 tarihinde hayatını kaybetti. Cenazesi, Zincirlikuyu Mezarlığı'nda defnedildi.
Doğum tarihi: 14 Ağustos 1910, İstanbul
Ölüm tarihi ve yeri: 24 Nisan 2003
Eğitim: İstanbul Üniversitesi, Lyon Üniversitesi
Eşi: Mukbil Gökdoğan (e. 1938–1992)
Çocukları: Gönül Gökdoğan, Ömer Can Gökdoğan
Ebeveynleri: Mehmet Zihni Toydemir, Nebihe Hanım
