Burstein a studiat filmul la NYU’s Tisch School of the Arts.
În 1997 a colaborat la primul ei film cu Brett Morgen, producând și regizând On the Ropes, un documentar cu buget redus care urmărește destinele a trei tineri boxeri și a antrenorului lor. Filmul, filmat în principal pe BetaSP, a fost nominalizat la premiul Oscar pentru cel mai bun documentar (lungmetraj), a câștigat Premiul special al juriului pentru documentar la Sundance, a câștigat premiul Directors Guild of America pentru realizări regizorale deosebite în domeniul documentarului. De asemenea, filmul a câștigat premiul pentru documentar de lung metraj al Asociației Internaționale a Documentarului, un Silver Spire la Festivalul Internațional de Film de la San Francisco, premiul pentru cel mai bun documentar la Festivalul de Film Urbanworld și Land Grant Award la Festivalul de Film Taos Talking. Filmul a fost, de asemenea, nominalizat la un Independent Spirit Award (premiul „Truer than Fiction”).
În 1998, împreună cu Nancy Tong, a scris scenariul pentru documentarul de factură materială al lui Tong, In the Name of the Emperor (În numele împăratului), despre masacrarea a peste 300.000 de civili chinezi de către japonezi în Răpirea de la Nanjing din 1937.
În 2002, ea și Morgen au făcut din nou echipă pentru biografia lui Robert Evans, The Kid Stays in the Picture. Filmul a fost criticat foarte pozitiv și a câștigat premiul Academiei Internaționale de Presă și al Societății Criticilor de Film din Boston pentru cel mai bun documentar. De asemenea, a fost nominalizat pentru cel mai bun documentar de către Chicago, Online, Phoenix și Broadcast Film Critics.
În 2004, a produs o emisiune de televiziune documentară Film School pentru IFC împreună cu Jordan Roberts, urmărind patru studenți la film la universitatea lor, Tisch. În 2007, Burstein a fost producător executiv și scenarist al emisiunii VH1 Rock Doc NY77: The Coolest Year In Hell, care prezintă ascensiunea hip hop-ului, a punk-ului, a discotecii și a graffiti-ului în New York City în 1977. De asemenea, a fost producătoarea executivă a documentarului American Shopper.
Documentarul ei American Teen a fost nominalizat pentru Marele Premiu al Juriului pentru documentar la Festivalul de Film Sundance din 2008. Pentru acest proiect, ea a locuit în micul oraș Warsaw, Indiana, timp de 10 luni, filmând zilnic. S-a ales cu 1.000 de ore de filmări, a căror editare a durat un an.
Nanette este căsătorită și mamă a unei fiice. Locuiește în New York și este coproprietara unui bar din Manhattan, The Half-King, împreună cu soțul ei, Scott Anderson, și Sebastian Junger.
.