Née au Liban, Nadine Labaki grandit pendant la guerre civile et obtient son diplôme d’études en Audiovisuel en 1997, à l’université de Saint-Joseph à Beyrouth. Une fois diplômée, elle se tourne immédiatement vers la promotion télévisée et réalise des clips vidéo pour des artistes populaires de la région, pour lesquels elle récolte plusieurs récompenses.
En 2005, elle participe à la Résidence du Festival de Cannes pour écrire Caramel, son premier long métrage tourné au Liban. Elle réalise et interprète un rôle majeur dans ce film qui fut projeté à la Quinzaine des réalisateurs en 2007 et qui a remporté le Prix du Jury des jeunes et le Prix du Public au Festival de San Sebastián.
En 2008, elle reçoit l’Insigne de Chevalier de l’Ordre des Arts et des Lettres par le Ministre Français de la Culture.
Son second, Et maintenant on va o๠?, est projeté à Cannes en 2011 dans la catégorie « Un Certain Regard ».
En 2014, elle réalise Rio, I Love You, l’un des segments du film d’anthologie Cities of Love qu’elle co-écrit et interprète, en face de Harvey Keitel.
En tant que comédienne, elle a joué dans Mea Culpa de Fred Cavayé, La Rançon de La Gloire de Xavier Beauvois, Stray Bullet pour le réalisateur libanais Georges Hachem et Rock the Casbah de la réalisatrice marocaine Laïla Marrakchi.