Nazanin Boniadi wird 1980 in der iranischen Hauptstadt Teheran geboren. An ihre Geburtsstadt hat sie allerdings kaum Erinnerungen, da ihre Eltern nach London ziehen, als sie noch ein Baby ist. Schon als junges Mädchen begeistert sich Nazanin Boniadi fürs Violine spielen und fürs Ballett. Nach der Schulzeit in Großbritannien zieht sie mit ihren Eltern erneut um – diesmal in die Vereinigten Staaten. An der "University of California, Irvine" studiert sie Biologie und macht ihren Abschluss mit Auszeichnung. 2006 entscheidet sich Nazanin Boniadi jedoch gegen eine Karriere in der Medizin und will Schauspielerin werden.
Die erste größere Rolle im Steckbrief von Nazanin Boniadi findet sich 2007 mit der Ärzte-Serie "General Hospital". 119 Folgen lang mimt die Schauspielerin den Charakter "Leyla Mir", eine Schwesternschülerin. Nach ihrem Ausstieg aus der Serie übernimmt Nazanin Boniadi diverse Neben- und Gastrollen in TV-Produktionen und Kinofilmen. Sie spielt in "Iron Man" und "Der Krieg des Charlie Wilson" mit, in der Sitcom "How I Met Your Mother" mimt sie "Nora", die kurzzeitige Freundin von "Barney Stinson" alias Neil Patrick Harris. Seit 2013 spielt Nazanin Boniadi in der US-Serie "Homeland" den Charakter "Fara Sherazi", eine CIA-Analystin. In der vierten Staffel steigt sie zur Stammschauspielerin auf.
Privat macht Nazanin Boniadi von November 2004 bis Januar 2005 durch ihre Beziehung mit Hollywoodstar Tom Cruise Schlagzeilen. Die Schauspielerin soll zudem mehrere Jahre lang Mitglied der "Scientology-Kirche" gewesen sein. Nazanin Boniadi ist außerdem engagierte Aktivistin und Sprecherin für "Amnesty International".