Nichola Burley asistió a la Northern School of Contemporary Dance en su ciudad natal y pasó cinco años en la Walton School of Theatre Dance. Su carrera como actriz comenzó en 2005 cuando apareció como Michelle en la película Love + Hate de Dominic Savage. Desde entonces tuvo numerosas participaciones tanto en cine como en televisión. Burley interpretó a Cathy McAleer en el programa Drop Dead Gorgeous de la BBC Three durante su primera serie en 2006 y la segunda en 2007. Años después, apareció en la película de baile StreetDance 3D (2010) en el papel principal junto a George Sampson, Diversity y Flawless. También incursionó en los clásicos interpretando a Isabella Linton en la adaptación cinematográfica de Cumbres borrascosas (2011). Recientemente participó en la serie de misterio psicológico de Netflix Detrás de sus ojos (2021), la cual sigue la historia de una madre soltera que empieza una relación con su jefe mientras forma una amistad con su esposa.