A 11 anni ha vinto un casting e ha ottenuto una parte di primo piano nel film televisivo Ich wette, es wird ein Junge.[1] Successivamente ha condotto alcuni programmi per bambini, tra cui la versione tedesca di Disney Club.[1] Ha studiato danza al Ballett-Centrum e recitazione all'Istituto Fritz Kirchhoff, diplomandosi nel 1992.[2]
Nel 1995 ha vinto il Premio Adolf Grimme per la sua interpretazione nel film televisivo Ausgerechnet Zoé.[1] Nel 2001 ha debuttato come regista e sceneggiatrice con il film Jeans.[1] Nel 2017 grazie al film Wild ha vinto il Bayerischer Filmpreis per la miglior regia ed ha ottenuto le nomination come miglior regista e miglior sceneggiatrice ai Deutscher Filmpreis.[1]
Occasionalmente anche cantante, ha ricevuto un disco d'oro per la colonna sonora del film Bandits.[1] Nel 1998 le band Fettes Brot e Tocotronic l'hanno omaggiata con la canzone Nicolette Krebitz wartet ("Nicolette Krebitz sta aspettando").[1]