Nur Fettahoğlu, 12 Kasım 1980 tarihinde Almanya'nın Duisburg şehrinde Türk bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Ailesi daha sonra Türkiye'ye dönerek İstanbul'a yerleşti. Eğitim hayatına devam ederken, Haliç Üniversitesi Moda ve Tekstil Tasarımı Bölümünden mezun oldu. Ancak daha sonra oyunculuk kariyerine yönelerek farklı projelerde yer aldı.
Fettahoğlu, " Benden Baba Olmaz" adlı dizideki " Tülay Cenk" rolü ile ilk kez televizyon ekranlarında boy gösterdi. Ancak gerçek çıkışını, 2008-2010 yılları arasında yayınlanan "Aşk-ı Memnu" dizisindeki "Peyker" karakteri ile yaptı. Bu dizi, Türkiye'de büyük ilgi gören ve popüler olan bir yapım oldu.
Daha sonra "Muhteşem Yüzyıl" dizisinde "Mahidevran Sultan" karakterini canlandırdı. Bu rol onu şöhrete ulaştırdı.
Nur Fettahoğlu Murat Aysan ile 2008-2011 yılları arasında evli kalmıştır. 2013 yılında Fettahoğlu ve Levent Veziroğlu evlenmiş ve bu evlilikten Elisa adını verdikleri bir kız çocukları olmuştur. Ancak çift 2021 senesinde boşanmıştır.