Burstein studerade film vid NYU:s Tisch School of the Arts.
1997 samarbetade hon i sin första film med Brett Morgen och producerade och regisserade On the Ropes, en dokumentärfilm med låg budget som följer tre unga boxare och deras tränare. Filmen, som huvudsakligen spelades in på BetaSP, nominerades till en Oscar för bästa dokumentärfilm (långfilm), vann Special Jury Prize for Documentary vid Sundance, och vann Directors Guild of Americas pris för Outstanding Directorial Achievement in Documentary. Filmen vann också International Documentary Association’s Feature Documentary Award, Silver Spire vid San Francisco International Film Festival, Urbanworld Film Festival Best Documentary och Land Grant Award vid Taos Talking Picture Festival. Filmen nominerades också till Independent Spirit Award (”Truer than Fiction”-priset).
1998 skrev hon tillsammans med Nancy Tong manuskriptet till Tongs sakliga dokumentärfilm In the Name of the Emperor (I kejsarens namn) om japanernas massaker på över 300 000 civila kineser i samband med våldtäkten på Nanjing 1937.
2002 samarbetade hon och Morgen återigen för Robert Evans biografi The Kid Stays in the Picture. Filmen fick mycket positiva recensioner och vann International Press Academy och Boston Society of Film Critics pris för bästa dokumentärfilm. Den nominerades också för bästa dokumentärfilm av Chicago, Online, Phoenix och Broadcast Film Critics.
2004 producerade hon tillsammans med Jordan Roberts en dokumentär tv-show Film School för IFC, där hon följde fyra filmstudenter vid deras alma mater, Tisch. År 2007 var Burstein verkställande producent och författare för VH1 Rock Doc NY77: The Coolest Year In Hell som visar uppkomsten av hiphop, punk, disco och graffiti i New York City 1977. Hon har också varit exekutiv producent för dokumentären American Shopper.
Hennes dokumentärfilm American Teen nominerades till juryns stora pris för dokumentärfilm vid Sundance Film Festival 2008. För projektet bodde hon i den lilla staden Warsaw, Indiana, i tio månader och filmade dagligen. Det slutade med 1 000 timmars material som det tog ett år att redigera.
Nanette är gift och mamma till en dotter. Hon bor i New York och är delägare i en bar på Manhattan, The Half-King, tillsammans med sin man, Scott Anderson, och Sebastian Junger.