Nurgül Yeşilçay 26 Mart 1976 tarihinde Afyonkarahisar’da dünyaya geldi. Ortaokul ve lise eğitimini İzmir’de tamamlayan Yeşilçay, 2001’de Eskişehir Anadolu Üniversitesi Tiyatro Bölümü’nden mezun oldu. Üniversite yıllarında Şener Şen ve Türkan Şoray gibi Türk Sinemasının usta isimleri ile birlikte rol aldığı İkinci Bahar dizisindeki “Gülsüm” karakteri ile televizyon dünyasına, 2002 yılında “Mumya Firarda” adlı komedi filmi ile de beyaz perdeye adım attı. 26 Ekim 2004 tarihinde ünlü oyuncu Cem Özer’le dünya evine girdi. 22 Mayıs 2005’te oğlu Osman Nejat’ı dünyaya getirdi. 24 aralık 2010’da Cem Özer’den boşandı.

2007’yılında Mısır’da düzenlenen 31. Uluslararası Kahire Film Festivali’nin ana jürisinde yer aldı.

2008’de 27.’si düzenlenen Uluslararası İstanbul Film Festivali’nde Semih Kaplanoğlu’nun jüri başkanlığını yaptığı ulusal yarışma jürisinde yer aldı.