Нелли Уварова родилась в городе Мажейкяй (Литва) 14 марта 1980 года в семье нефтяников.
Нелли с раннего детства была неравнодушна к сцене, вместе со своей сестрой принимая участие в большинстве постановок школьного драматического кружка. Родители увлечение дочерей приветствовали, и всячески поддерживали их во всех их начинаниях.
Театральное образование Уварова получила во ВГИКе, на курсах актерского мастерства Георгия Тараторкина. Окончив ВГИК, получила место в составе труппы Российского академического молодежного театра (РАМТ), в составе которой сыграла множество ролей: Соню Гурвич в «А зори здесь тихие...», Снежинку в «Незнайка-путешественник», Луизу Строцци в «Лоренцаччо», Элли в «Волшебник изумрудного города» и многие другие.
Вплоть до 2005 года, достаточно известная в театральных кругах Нелли, номинировавшаяся на театральную премию «Золотая Маска», за роль в спектакле «Правила поведения в современном обществе», оставалась неизвестной широким массам зрителей, несмотря на две небольшие роли в кино «Бумер» (2003) и «Ангел на обочине» (2004).
Знаковое событие в судьбе актрисы произошло в 2005 году. Именно в этом году режиссер Александр Назаров, ставший для Уваровой судьбоносным, взял ее на главную роль в популярный телесериал «Не родись красивой» (2005 - 2006). Благодаря этой роли Нелли в один миг превратилась в одну из наиболее узнаваемых и горячо любимых актрис на всем постсоветском пространстве.
В последующие несколько лет появилась еще в трех сериалах, «В круге первом» (2005), Атлантида (2007), «Тяжелый песок» (2008) и двух кинокартинах «Я остаюсь» (2007) и «Русалка» (2007). Но так, как, ни один из этих проектов не имел успеха, сравнимого с успехом сериала «Не родись красивой», известности актрисе они не прибавили.
Все еще достаточно молодая, и, безусловно, весьма талантливая актриса продолжает активно сниматься, как в кино, так и на телевидении. В 2005 году вышла замуж за актера, и одного из режиссеров сериала «Не родись красивой» Сергея Пикалова.