Awal karier sutradara wanita ini berangkat dari pembuat klip video dan film iklan. Pada awal tahun 2000, Nia mendirikan perusahaan film independen Kalyana Shira Film. Ia lalu menjadi sutradara film Ca Bau Kan (2002) yang diangkat dari novel dengan judul sama karya novelis Remy Sylado. Setting cerita terjadi pada tahun 1930-an, menceritakan kisah tokoh pejuang berkebangsaan Tionghoa. Film ini mendapat berbagai penghargaan dari berbagai festival internasional.
Pada tahun 2004, dia menyutradarai film Arisan! sangat sukses dari penjualannya yang bagus dan komentar kritikus. Film ini mendapat banyak penghargaan, termasuk dari Festival Film Indonesia dan MTV Movie Awards. Karya berikutnya yang juga mendapat pujian dari kritikus film adalah Berbagi Suami, film yang membahas mengenai poligami dalam tiga segmen serta melibatkan banyak pemain film/teater kawakan, seperti Ria Irawan, Jajang C. Noer, dan Tio Pakusadewo.
Selain sebagai sutradara film, Nia juga pernah terlibat di dunia tari. Salah satu kiprahnya di bidang seni tari adalah ketika ia berkolaborasi dengan maestro tari Tom Ibnur, di mana Nia menjadi penulis naskah dalam karya tari Legendra Padusi yang mengangkat legenda perempuan Minangkabau. Karya yang melibatkan nama-nama besar, seperti Ine Febriyanti, Jajang C. Noer, Niniek L. Karim, Arswendy Nasution dan Marissa Anita, serta 50 penari dan musisi yang disutradarai Rama Soeprapto itu kemudian dipentaskan di Teater Jakarta, Taman Ismail Marzuki, Jakarta.[5]
Hidayati, Nur (2 Oktober 2011). "Cinta dalam Selembar Batik" [Love in a Sheet of Batik]. Kompas.com. Jakarta. Diarsipkan dari versi asli tanggal 17 Desember 2011. Diakses tanggal 17 Desember 2011.