Nurgül Yeşilçay, 26 Mart 1976 tarihinde Afyonkarahisar’da dünyaya gelmiştir. Ortaokul ve lise eğitimini İzmir'de tamamlamıştır. 2001'de Eskişehir Anadolu Üniversitesi Tiyatro Bölümünden mezun olmuştur. Üniversite eğitimi sırasında rol aldığı İkinci Bahar dizisindeki "Gülsüm" rolü ile tanınmaya başlamıştır. 2002 yılında yönetmenliğini Çağan Irmak'ın yaptığı Asmalı Konak dizisinde "Bahar Karadağ" rolüyle ününü artırmıştır. 2003 yılında Abdullah Oğuz'un yönettiği Asmalı Konak dizisinin devam filmi olan Asmalı Konak-Hayat'ta Özcan Deniz'le başrolü paylaşmıştır. Yönetmenliğini Atıf Yılmaz'ın yaptığı Eğreti Gelin filmindeki "Kostak Emine" rolü ile 2005 12. Adana Altın Koza Film Festivali'nde "En İyi Kadın Oyuncu" ödülünü kazanmıştır. Aynı yıl Hande Ataizi ile Melekler Adası dizisinde rol almıştır. 2004'te beş yönetmenin yönettiği Anlat İstanbul filminde "Saliha" karakterini canlandırmıştır. 2005-2006 sezonunda atv'de yayımlanan Belalı Baldız dizisinde Berna Laçin ve Kenan Işık'la başrolü paylaşmıştır. 2007'de Ezo Gelin dizisinde "Ezo Gelin"i canlandırmıştır. 2012 yılında Kanal D'de yayımlanan Sultan dizisinde rol almıştır. 2013 yılında ise Aşk Kırmızı filminde rol almıştır. Galip Derviş ve İşler Güçler dizilerinde konuk oyuncu olarak rol almıştır. 2015 yılında Paramparça adlı dizide canlandırdığı "Gülseren" karakterini canlandırmıştır.