Родилась 14 марта 1980 года в Литве (Мажейкяй) в семье, никак не связанной с актёрством. Когда Нелли было 4 года, семья Уваровых переехала в Тбилиси. О том, что девочка будет актрисой, никто не задумывался. «Хочу быть журналистом» - ответила Нелли на вопрос родителей о будущей профессии.

Детские годы Нелли всегда вспоминает с радостью и готова говорить о детстве часами.

«Я поступала в музыкальную школу, которая была ближайшая к нашему дому. Там все хотели заниматься фортепиано и никто не хотел заниматься скрипкой. Нужно было сдавать предварительно какие-то экзамены, и меня записали на скрипку. Мама сказала «Нет-нет, я не хочу, я хочу, чтобы она играла на фортепиано», на что ей ответили: вы знаете, у вашей дочери совершенно нет слуха и вообще никаких предпосылок, а скрипка развивает. В общем, таким вот обманным путем пытались хоть как-то привлечь к скрипке хоть кого-то. Вот так я год в подготовительном классе занималась скрипкой. У меня была маленькая скрипочка, папа вешался, потому что пережить первые два года это нужно иметь терпение. Я занималась с удовольствием, но папа... И поэтому через год занятий скрипкой мама решила меня все-таки еще раз попробовать усадить за фортепиано. Поступала в три музыкальные школы, уже подальше от дома. Я одновременно сдавала экзамены, и во все три меня взяли. А потом сказали, что есть специальная школа для одаренных детей, поскольку у меня абсолютный слух».

Когда Нелли было 14, семья переехала в Москву. Уже в столице будущая актриса закончила школу и выбрала ВУЗ в котором будет учиться. А вернее во ВГИКе выбрали её.

«Подала документы в пять ВУЗов. Не могла определиться», - говорит Нелли. «Поступила во ВГИК. Правда, взяли меня авансом: к последнему туру у меня пропал голос. Я сильно перенервничала и просто перестала разговаривать. Но Георгий Тараторкин, руководитель моего курса, закрыл на это глаза, хотя отсутствие голоса - это профнепригодность. На последнем экзамене он дал мне телефон врача Союза театральных деятелей и сказал: "Вылечишься к первому сентября - будешь учиться". Я лечилась, два месяца молчала и к первому сентября вылечилась».

В 2001 году окончила ВГИК (курс Г. Тараторкина)

Популярность Нелли принесла роль Катя Пушкарёвой в сериале "Не родись красивой".

С 2001 года работает в Российском академическом Молодежном Театре.

В 2004 году получила премию за лучшую женскую роль на Международном фестивале «Радуга» (Моноспектакль «Правила поведения в современном обществе»). После выхода этого спектакля актрису номинировали на премию «Золотая Маска».

В 2005 году актрису приглашают на главную роль сериала «Не родись красивой», в котором Нелли исполняет роль «очаровательной дурнушки» — Кати Пушкарёвой. На съёмочной площадке работает вместе с родной сестрой Еленой Уваровой. Елена — художник по костюмам.

В 2006 году на экраны выходит первый полнометражный фильм с участием Нелли Уваровой (не считая эпизода в «Бумере») «Я остаюсь» Карена Оганесяна.

В 2007 году получает приглашение на роль Веры в 40-серийном сериале «Атлантида», который с успехом прошёл на канале СТС (Россия) и 1+1 (Украина).

С сентября 2006 г.по январь 2007 г.вела на украинском канале НТН ток-шоу "Красотки".