ניקול איזנמן נולדה בוורדן בצרפת, בעת שאביה שירת שם כפסיכיאטר צבאי. היא גדלה בסקארסדייל, ניו יורק. למדה במחלקה לציור של בית הספר רוד איילנד לעיצוב בעיר פרובידנס, רוד איילנד, אותו סיימה בשנת 1987 עם תואר ראשון בציור. ב-1986 זכתה בפרס רומא במסגרת תוכנית המצטיינים האירופית של בית הספר הזה. סבתא רבתא שלה הייתה הציירת אסתר המרמן, שנמלטה מאוסטריה לאחר האנשלוס.
איזנמן החלה את הקריירה שלה בניו יורק בשנות ה-1990. אייזנמן יצרה בציוריה הנאו-ריאליסטיים בדרך שובבה משהו, אמירות חדשות, עכשוויות על בסיס יסודות סגנון וקומופוזיציה לקוחים מתולדות האמנות, החל מהרנסאנס והציור הקלאסי (טיציאן, רובנס, דרך הציור ההיסטורי וציורי "ז'אנר" ועד לפיקאסו ולאמנות המודרנית. על ידי כך אמנותה מזכירה את זו של הצייר האיטלקי רנאטו גוטוזו (1986-1912). ביצירותיה מתחברים זה בזה יסודות של תרבות מדינה, כמו קומיקס, פורנוגרפיה, יומני חדשות ופרסומות בטלוויזיה.
בשנים 2003–2009 לימדה אייזנמן כפרופסור במכללת בארד (Bard College) באננדייל-און-האדסון.
בשנים 1994 ו-1995 הציגה, יחד עם רחל לחוביץ' (ילידת 1964) וג'נין אנטוני (ילידת 1964) ואחרות, תערוכות במכון לאמנות עכשווית בלונדון, במוזיאון החדש של ניו יורק, וכן ב"ניו וייט גאלרי" בלוס אנג'לס תחת הכותרת המשותפת Bad Girls ("בנות רעות"). הן ייצגו דור צעיר של אמניות אמריקאיות בעלות עמדות פמיניסטיות, שביטאו מסרים של ביקורת חברתית עם קונוטציות מיניות-פמיניסטיות.
בביאנלה של ויטני בשנת 1997 הציגה איזנמן את "ויטני מפוצץ" - "Exploding Whitney", ציור קיר גדול, שתיאר את המוזיאון בהריסות. במיצג מלווה בציור ביטאה האמנית את השקפתה בסוגיית הקשר בין אמנות למסחר. ב-2007 אירח ה"קונסטהאלה" של ציריך מיצג מקיף של איזנמן שהועלה גם בלה פלאטו, (איל דה פראנס) בפריז.
בשנת 2010 השתתפה איזנמן בתערוכה בנושא "Shifting the Gaze. Painting and Feminism" ("מבט אחר: ציור ופמיניזם") במוזיאון היהודי בניו יורק הציגה איזנמן את הציור "סדר" (Seder).
איזמן חיה ופועלת בניו יורק. בשנים 2002–2015 הייתה מיוצגת על ידי חברת לאו קניג-מרגרט קלינטון. בימינו היא מיוצגת בניו יורק על ידי גלריית אנטון קרן, בלוס אנג'לס על ידי סוזן פילמטר (Vielmetter) ובברלין על ידי גלריית ברברה וייס.