A los 9 años comenzó su formación como actriz de teatro en una academia para adultos durante nueve meses. Se presentó a los castings de las series televisivas 'El Internado' y 'Gominolas', donde fue rechazada.
El éxito le llegó con el director Javier Fraser, quien la escogió para protagonizar su polémica película 'Camino'. El 1 de febrero de 2009 Nerea ganaba el Premio Goya a Mejor actriz revelación.
Su siguiente trabajo es 'Pájaros de papel', primera película de Emilio Aragón como director, donde comparte reparto con Imanol Arias y Carmen Machi.