Nina Meurisse tem uma formação artística muito variada: conservatório de música em piano, canto, harpa, dança, arte dramática no Conservatório. Deu seus primeiros passos no cinema com doze anos de idade ao lado de Isabelle Huppert em Saint-Cyr, filme de Patricia Mazuy apresentado em seleção oficial no Festival de Cannes de 2000. Dois anos mais tarde, apareceu em Des épaules solides d’Ursula Meier. Nina Meurisse realizou um curta-metragem em 2002, Petit traité de marketing, que ganhou o Prêmio de Humor no Festival de Houlgate. Encontrou-se com Frédéric Mermoud que a dirigiu nos seus curtas-metragens L’Escalier em 2003 e Rachel em 2006, antes de lhe oferecer seu primeiro grande papel no primeiro longa-metragem dele, Cúmplices, em 2010.