Nata nel 1971 a Mannheim, Nina Kunzendof ha studiato all'Accademia di Musica e Arte Drammatica di Amburgo. Dopo aver calcato le scene teatrali alla Deutsches Schauspielhaus di Amburgo e al Kammerspiele di Monaco, ha cominciato a lavorare per la televisione. Tra i suoi titoli televisivi ricordiamo MARIA'S LETZE REISE di Rainer Kaufmann (2005), vincitore del Premio della Televisione Bavarese, e IN ALLER STILLE (2010), per cui ha vinto il Premio Adolf Grimme e quello della Televisione Tedesca come Miglior attrice protagonista. Per LIEBESJAHRE di Matti Geschonnek (2011) ha vinto la Golden Camera come Miglior attrice e il Premio Adolf Grimme. Per il suo ruolo del Commissario nella popolare e longeva serie tv tedesca TATORT (2012-2014) ha vinto la Golden Camera come Miglior attrice e il Premio televisivo della regione dell'Assia.
Tra i suoi film per il cinema ricordiamo ROSENSTRASSE di Margarethe von Trotta (2003) e WOMAN IN GOLD di Simon Curtis (2015).