Burstein estudou cinema na Tisch School of the Arts da NYU.

Em 1997 colaborou no seu primeiro filme com Brett Morgen, produzindo e realizando On the Ropes, um documentário de baixo orçamento que segue os destinos de três jovens boxeadores e do seu treinador. O filme, rodado principalmente em BetaSP, foi indicado ao Oscar de Melhor Documentário (longa-metragem), ganhou o Prêmio Especial do Júri para Documentário em Sundance, ganhou o prêmio do Direção Guild of America por Realização Excepcional em Documentário. O filme também ganhou o prêmio de Documentário de Longa Metragem da Associação Internacional de Documentários, uma Espira de Prata no Festival Internacional de Cinema de São Francisco, o Melhor Documentário do Festival de Cinema do Mundo Urbano e o Prêmio Land Grant no Taos Talking Picture Festival. O filme também foi nomeado para um Independent Spirit Award (prêmio “Truer than Fiction”).

Em 1998, com Nancy Tong, ela co-escreveu o roteiro do documentário de Tong em Nome do Imperador do massacre de mais de 300.000 civis chineses pelos japoneses no estupro de Nanjing em 1937.

Em 2002, ela e Morgen se juntaram novamente para a biografia de Robert Evans, The Kid Stays in the Picture. O filme foi revisto muito positivamente e ganhou o prêmio da International Press Academy e da Boston Society of Film Critics para Melhor Documentário. Também foi indicado para Melhor Documentário pela Chicago, Online, Phoenix e Broadcast Film Critics.

Em 2004, ela produziu um programa de documentários para a televisão para a IFC com Jordan Roberts, seguindo quatro estudantes de cinema em sua alma mater, Tisch. Em 2007, Burstein foi produtor executivo e escritor no VH1 Rock Doc NY77: The Coolest Year In Hell, que mostra a ascensão do hip hop, punk, discoteca e graffiti em Nova York em 1977. Ela também produziu o documentário American Shopper.

O seu documentário American Teen foi nomeado para o Grande Prêmio do Júri de Documentário no Festival de Sundance 2008. Para o projeto, ela morou na pequena cidade de Varsóvia, Indiana, durante 10 meses, filmando diariamente. Ela terminou com 1000 horas de filmagens, que levou um ano para editar.

Nanette é casada e mãe de uma filha. Ela vive em Nova York e é co-proprietária de um bar em Manhattan, The Half-King, com seu marido, Scott Anderson, e Sebastian Junger.