Nina Meurisse a une formation artistique très variée : conservatoire de musique en piano, chant, harpe, danse, art dramatique au conservatoire. Elle fait ses premiers pas au cinéma à l’âge de douze ans aux côtés d’Isabelle Huppert dans Saint-Cyr, le film de Patricia Mazuy présenté en sélection officielle au Festival de Cannes en 2000. Deux ans plus tard, on la retrouve dans Des épaules solides d’Ursula Meier. Nina Meurisse réalise un court-métrage en 2002, Petit traité de marketing, qui remporte le prix de l’humour au Festival de Houlgate. Elle fait la rencontre de Frédéric Mermoud qui la dirige dans ses courts-métrages L’Escalier en 2003 et Rachel en 2006, avant de lui offrir son premier grand rôle dans son premier long-métrage, Complices, en 2010.