Ноябрина (Нонна) Мордюкова родилась 27 ноября 1925 года в станице Константиновская Донецкой области Украинской ССР.
Детские годы Нонны прошли на Кубани. В семье Мордюковых было шестеро детей, кроме Нонны еще два брата и три сестры. Отец Нонны был военным, мать работала в колхозе. Мать замечательно пела русские народные песни и романсы.
Так как Нонна была старшей из детей, то все заботы по дому ложились на нее. О своем детстве Мордюкова вспоминает: «Еще маленькая была, а уже в поле тяжело работала, за скотиной смотрела, ведра тяжеленные с водой таскала. А тут братья да сестры пошли младшенькие — один за другим, один за другим. И потаскала я их на закорках, и понянчила вдоволь, и соплей понавытирала…»
В 12 лет Нонна начала мечтать о кинематографе. Однажды после просмотра фильма «Богдан Хмельницкий», в котором главную роль играл Николай Мордвинов, Мордюкова написала ему в Москву письмо. И что самое удивительное, Мордвинов ответил девочке. В своем письме он советовал по окончании школы попытаться поступить в Институт кинематографии (ВГИК). Во время войны семья Мордюковых пережила оккупацию. Окончив 10-й класс в Ейске в 1945 году, Нонна сразу решила ехать в Москву поступать учиться на артистку. Пришлось четверо суток добираться в товарном вагоне.
И были на ней галоши, надетые на толстые деревенские носки. Так она и пришла во ВГИК, увидев там толпу городских, уверенных в себе, хорошо одетых юношей и девушек…
"Вызывают меня. Просят прочитать басню или рассказ, — вспоминает Мордюкова. — Я к тому времени проголодалась — чемодан с домашними харчами остался в камере хранения на вокзале, перенервничала. Смотрю на экзаменаторов, как на классовых врагов. Какую басню, какой рассказ? Чего вы от меня хотите, мучители? Потом заревела. Тогда меня просят рассказать что-нибудь. Ну тут я так разошлась — не остановишь! Из жизни истории я с детства рассказывала и до сих пор люблю (и записываю). Меня останавливают: «Хватит. Достаточно». А я — ни в какую: «Это не все. Я еще петь буду».
За эти истории Нонну и приняли учиться в мастерскую Бориса Владимировича Бибикова и Ольги Ивановны Пыжовой. Училась она на «отлично», жила, как и другие иногородние студенты, в общежитии на станции Лосиноостровская.
В 1947 году режиссер Сергей Герасимов начал снимать фильм «Молодая гвардия» и на роль Ульяны Громовой, героини Краснодонского подполья, взял второкурсницу Мордюкову. Съемки проходили в Краснодоне. Вместе с Мордюковой в «Молодой гвардии» снимались молодые актеры Сергей Бондарчук, Инна Макарова, Сергей Гурзо, Вячеслав Тихонов…
В судьбе молодогвардейки Ули заключалась и частица судьбы Нонны Мордюковой, тысяч и тысяч ее сверстниц. Искренность начинающей актрисы искупала недостаток профессионализма. Эта роль так запомнилась зрителям, что десятилетия спустя, обращаясь к Мордюковой в многочисленных письмах, зрители называли ее Ульяной. Почти все участники «Молодой гвардии» получили Сталинские премии I степени, в том числе и Мордюкова.
Вскоре Нонна вышла замуж за Вячеслава Тихонова. В 1948 году у них родился мальчик Володя. После окончания ВГИКа начались их скитания по друзьям. Наконец Мордюкова получила крохотную комнатку в коммунальной квартире. Она сидела с ребенком, а Тихонов тем временем активно работал в кино и в Театре-студии киноактера. Мордюкова же после «Молодой гвардии» примерно пять лет не снималась.
Только в 1952 году В. Пудовкин пригласил ее на роль в фильме «Возвращение Василия Бортникова». В следующем году она сыграла в картине режиссера Т. Левчука «Калиновая роща».
Когда режиссер Михаил Швейцер пригласил ее на пробы фильма «Чужая родня» (1954), Мордюкова почти не верила в успех, и не обманулась — пробы многим не понравились. И все же она получила эту роль.
Какой верной, радостной любовью к своему мужу наполнена ее героиня Стеша Ряшкина! Хорошее лицо у нее, чистое, счастливое, когда в начальных кадрах картины входит она в родительский дом Федора, супруга. И каким непосильным страданием оборачивается это недолгое счастье…
После того как в 1955 году фильм вышел на экраны, Мордюкова сразу стала популярной. И роли пошли одна за другой: Дуся Ошуркова в фильме «Екатерина Воронина» (1957), метростроевка в «Добровольцах» (1958), жена Аляхина в «Ваньке» (1959), Степанида в «Отчем доме» (1959).
В «Добровольцах» Мордюкова оказалась совершенно случайно: "Однажды встречаю в кинопавильоне режиссера Юру Егорова, давнего знакомого по ВГИКу. «Нонна, выручи. Надень брезентовую робу и иди в павильон. Там установлены декорации шахты метро. Сядь и пей молоко из бутылки. Больше от тебя ничего не требуется».