17 Kasım 1958’de Bursa Yenişehir’de doğdu. Baba adı İbrahim, anne adı Fatma’dır.
Gıda Mühendisi; Hacettepe Üniversitesi Gıda Mühendisliği Fakültesini bitirdi.
Kamu Emekçileri Sendikaları Konfederasyonuna bağlı Tüm Sağlık-Sen Sağlık Sosyal Hizmet Çalışanları Sendikası ile Sağlık ve Sosyal Hizmet Emekçileri Sendikasında yöneticilik yaptı. Tutuklu Aileleri Yardımlaşma Derneği ve Federasyonunda Genel Başkanlık görevinde bulundu. DTP Kurucu Üyesidir.
24. Dönemde Diyarbakır Milletvekili seçildi.
Orta düzeyde İngilizce bilen Aydoğan, bekâr ve 1 çocuk annesidir.
Nursel Aydoğan 4 Kası 2016 tarihinde hakkındaki dava nedeniyle ifadeye gitmediği için polis tarafından gözaltına alındı.