1520lerde henüz 10 yaşlarında bile değilken Osmanlı korsanları tarafından kaçırılmış ve İstanbul'da dönemin en ünlü ticaret merkezi olan Peradaki köle tacirlerinden birine satılmıştı. Tam adı ve kaçırıldığı ülke kesin olarak bilinmemekle birlikte Osmanlı kaynaklarında Yahudi bir ailenin çocuğu olduğundan bahsedilirken bazı tarihçiler onun Venedikli olduğunu iddia ederler.
Onlu yaşların başındaki bu küçük kız bir saray görevlisi tarafından hizmetli yetiştirmek maksadıyla satın alınır. Henüz çok küçük yaşta kendisini sarayda bulan kız saraydaki diğer hizmetçiler gibi eğitimden geçirilir. Bu eğitimlerden biri sırasında dönemin padişahı Kanuni Sultan Süleyman'ın eşi Haseki Hürrem Sultan'ın dikkatini çeker. Bu zayıf çelimsiz kız zekasıyla Hürrem'i çok etkiler ve Hürrem Sultan tarafından Manisa sancağına eğitime yollanır. Birkaç yıl sonra Hürrem Manisa sancağını ziyareti sırasında sarayın bahçesinde gezerken uzun boylu hafif balık etli ve mükemmel gözlere sahip bir kız görür kızın güzelliği hürremi o kadar etkiler ki Haseki Sultan uzun süre kendine gelemez hemen yanına çağırdığı kızın uzun yıllar önce İstanbul'dan yolladığı o kız olduğunu öğrenince çok sevinir. O andan itibaren Hürrem Sultan'ın aklında tek bir düşümce vardır bu kız mutlaka oğullarından biriyle evlenmelidir. Hürrem kızın geleceğinden o kadar emindir ki onun adını "Nurbanu" koyar yani tanrının ışığını saçan kraliçe.
Hürrem'in dediği olur Nurbanu Hürrem tahta geçme ihtimali en düşük olan afyon, alkol bağımlısı ve çarpık ilişkileri olduğu söylenen, babası Kanuni tarafından bile beş para etmez diye adlandırılan oğlu Şehzade Selim ile evlenir. Fakat Selim Nurbanu'yu ilk defa evlendikleri gün görmesine karşın ona büyük bir aşkla bağlanır. Selim'in Nurbanu için yazdığı şiirler divan edebiyatının en güzel eserleri arasında gösterilir. Selim'in nurbanu için dediği gibi 'önümden geçip giderken ayağının bastığı yerler bir gül bahçesine dönüşüyor ve sana seslendiğimde bana baktığın zaman sanki zaman duruyor'. Bunu takip eden yıllarda olmayacak olur ve Selim'in tüm kardeşlerinin ölmesiyle Selim önce Kanuni'nin varisi sonra da Osmanlı imparatoru olur, Nurbanu da bir kraliçe. Sarı Selim'in hayatına ilerleyen yıllarda pek çok kadın girsede hiç biri Nurbanu'nun Selim üzerindeki etkisini kıramaz. Selim ve Nurbanu'nun oğlu Murat Selim'in ölümüyle Osmanlı padişahı olur ve Nurbanu hayatına valide sultan olarak devam ederken Hürrem'den sonra uzun yıllar Osmanlı imparatorluğunu kapı arkasından yönetir. Yaşlılığında oğlunun karısı Safiye Sultan ile haremde girdiği hakimiyet mücadelesiyle adından söz ettirir. Safiye Sultan'ın dediği gibi 'Nurbanu'yu ilk defa kırklı yaşlarının ortasında görmüştüm ama ilerlemiş yaşına rağmen benim o ana ve bugüne kadar gördüğüm en güzel kadındı'.
Nurbanu Sultan 1587 yılında oğlunun saltanatı sırasında öldü. Cenazesi İstanbul Ayasofya Camii'nde II. Selim Türbesine gömüldü.
