Natural de la capital búlgara, Nina Dobrev creció y se crio en Toronto, donde su familia echó raíces a comienzos de los 90. Estudió desde cría ballet y gimnasia rítmica, y dadas sus naturales dotes para las artes escénicas, optó por formarse en el Wexford Collegiate School of the Arts, donde comenzó su formación actoral, que completaría posteriormente en el Armstrong Acting Studios en su ciudad de acogida. Compaginó sus estudios de arte dramático con la carrera de sociología, que cursó en la Ryerson University antes de dar el salto a la pantalla grande en 2006 con un pequeño papel en el filme Lejos de ella. Si bien ha brillado puntualmente en películas como Chloe, Las ventajas de ser un marginado o Vamos de polis, entre otras, la fama le llegó a través de la pequeña pantalla, donde brilló en la serie Degrassi: La nueva generación y, sobre todo, en Crónicas vampíricas, por la que ha logrado varios Teen Choice Awards.