В 1950 году Нинель Ивановна приехала в Москву и поступила на актерский факультет Театрального училища имени Щепкина, окончив которое в 1954 году была принята в труппу Центрального Академического Театра Советской Армии, которому верой и правдой служила без малого почти 60 лет.
За эти годы раскрылся многогранный талант Нинель Ивановны, обнаруживший широчайший диапазон. Психологически достоверно, темпераментно, проникновенно она сыграла множество разноплановых ролей, составивших целую галерею ярких незабываемых характеров в отечественных и зарубежных пьесах как современных, так и классических.
Первая работа в кино – Клавдия в «Деле Румянцева» Иосифа Хейфица принесла молодой артистке известность. Но сама Подгорная считает себя театральной актрисой, поэтому от последовавших после кинодебюта предложений чаще всего отказывалась. В дальнейшем снялась только в двух фильмах – «Долина синих скал» и «Наш корреспондент».
Еще во время учебы в институте Нинень Ивановна вышла замуж за своего однокурсника Никиту Подгорного, но брак продлился всего несколько лет. Позже был недолгий брак с Владимиром Сошальским, в котором родилась дочь Катя.
После развода с Владимиром Сошальским, она вышла замуж за преподавателя Бауманского университета Кирилла Павлова, в будущем доктора физико-математических наук.
В этот период актриса много работала, но, несмотря на это, родила еще двух дочерей – Татьяну и Анну. Ей было сложно совмещать дом и работу, но воспитанию детей она уделяла очень много времени. С Кириллом Павловым они прожили почти пятьдесят лет.
Нелли Ивановна ушла из жизни 24 октября 2011 года в Москве. Похоронена актриса 27 октября на Ваганьковском кладбище столицы.