2006年，出演个人首部电视剧《迪格拉斯中学的下一代》（第六季至第九季）。2007年，与罗比·凯合作主演剧情电影《四处散落的碎片》   ；同年，与乔纳森·斯卡弗共同主演剧情电影《战地诗篇》；10月7日，由其出演的惊悚电影《女儿的秘密》在美国上映。

2008年，在瑞尔森大学主修社会学的妮娜·杜波夫决定辍学，全身心的追求演艺事业；之后，与凯文·索伯合作主演科幻电影《狂战狼人》   。

2009年，加入了CW电视台，并与保罗·韦斯利、伊恩·萨默海尔德共同主演了改编自女作家L.J.史密斯同名小说的魔幻剧《吸血鬼日记第一季》   ，在剧中饰演被一对吸血鬼兄弟爱慕的女孩埃琳娜， 同时饰演剧中的另一位吸血鬼角色凯瑟琳   ，她凭借该剧获得第12届美国青少年选择奖最佳突破TV女星奖、最佳奇幻/科幻TV女演员奖   ；同年，为动画短片《马达加斯加的圣诞》中的Cupid配音。

2010年9月9日，由其主演的电视剧《吸血鬼日记第二季》首播   。2011年2月4日，与卡特琳娜·格兰厄姆共同出演的惊悚电影《室友》上映；9月15日，由其主演的魔幻剧《吸血鬼日记第三季》首播   ，她凭借该剧获得第13届美国青少年选择奖最佳奇幻及科幻TV女演员奖；10月11日，由其参演的惊悚电影《电玩竞技场》上映   ；此外，她还客串了动画喜剧集《恶搞之家》的配音。

2012年，与艾玛·沃特森共同出演青春爱情电影《壁花少年》，在片中饰演查理的姐姐坎黛西   ；同年，主演魔幻剧《吸血鬼日记第四季》   ，她凭借该剧获得第14届美国青少年选择奖最佳奇幻/科幻TV女演员奖   、美国人民选择奖最受欢迎剧情类TV女演员奖   。

2013年10月3日，由其主演的魔幻剧《吸血鬼日记第五季》在CW电视台首播，在剧中妮娜饰演了三位吸血鬼角色，分别为埃琳娜、凯瑟琳、阿玛拉   ，她凭借该剧获得第16届美国青少年选择奖奇幻类电视剧最佳女主角奖   ；此外，被美国《MAXIM》男性杂志评选为“百大最性感美女”   。

2014年，与伊恩·萨默海尔德获得了第40届美国人民选择奖最受欢迎荧屏情侣奖   ；8月13日，由其出演的喜剧电影《警察游戏》上映   ；10月，由其主演的电视剧《吸血鬼日记第六季》播出，她凭借该剧获得第17届美国青少年选择奖最佳奇幻/科幻TV女演员奖和最佳接吻场景奖   ；同年，与约瑟夫·摩根、丹尼尔·吉里斯共同出演了电视剧《吸血鬼日记》的衍生剧《初代吸血鬼第二季》，在剧中客串主角克劳斯和以利亚同时爱上的“二重身”塔蒂娅   。

2015年，与伊恩·萨默海尔德共同获得第41届美国人民选择奖最受欢迎荧幕搭档   ；同年，出演由托德·施特劳斯-斯古尔森执导的恐怖喜剧电影《最后的女孩》   。

2016年10月21日，由其客串出演的电视剧《吸血鬼日记第八季》播出   。2017年2月10日，与范·迪塞尔、甄子丹等联合出演的动作电影《极限特工：终极回归》在中国首映，在片中饰演给特工没提供新奇装备的技术专家贝基，由于妮娜希望尝试动作戏，因此导演专门为该角色添加了一场枪战的动作戏   ；9月26日，由其出演的喜剧电影《露水风波》上映；9月29日，与迭戈·鲁纳、艾伦·佩吉联袂出演的恐怖电影《灵异空间》上映，她在片中饰演医学院的高材生马洛   。

2018年8月，与凡妮莎·哈金斯、伊娃·朗格利亚联合主演的剧情电影《狗狗之日》上映；10月，与阿沙·巴特菲尔德、麦茜·威廉姆斯联袂主演的冒险喜剧电影《终点到达》上映   ；2020年，出演电影《极限特工4》   。