Hagen werd in Berlijn geboren als dochter van actrice Eva-Maria Hagen en schrijver van filmscripts Hans Oliva-Hagen. Haar stiefvader werd Wolf Biermann, die enige tijd met Nina’s moeder samenwoonde. Zij zou de opleiding voor actrice volgen, maar kwam niet door de selectieprocedure. Daaropvolgend werd zij zangeres voor diverse bands, waaronder Automobil. Al snel werd dit haar begeleidingsband. Toen zij in de DDR op een zijspoor kwam als gevolg van haar steunbetuiging aan Wolf Biermann benutte zij de eerstmogelijke kans om uit dat land te emigreren. Zij vertrok met haar moeder in eerste instantie naar het Verenigd Koninkrijk.
In 1978 keerde zij terug naar Duitsland, en vormde daar de Nina Hagen Band tezamen met Bernhard Potschka, Herwig Mitteregger, Manfred Praeker en Reinhold Heil. Zij zouden een aantal albums uitbrengen, waarvan het eerste (‘Nina Hagen Band’) het bekendst zou worden.
Hagen had in de loop der jaren diverse echtgenoten, onder wie een zeventienjarige kraker uit Londen. Ook had zij enige tijd een relatie met Herman Brood en met diens ex-gitarist Ferdi Karmelk. Met deze laatste kreeg Hagen ook een dochter: Cosma Shiva Hagen.
Zij nam eind 2001 samen met de Duitse live act Russenmafia, onder de naam Schwarze Puppen, een hardtrance plaat op, getiteld ‘Tanz’. In 2003 heeft zij samen met Apocalyptica het nummer ‘Seemann’ van Rammstein gecoverd. Tevens nam Nina Hagen eind jaren ’90 het clublied van de Oost-Berlijnse voetbalclub 1. FC Union Berlin op: Eisern Union. Tijdens de bekerfinale van deze club in 2001 tegen Schalke ’04 zong zij dit nummer live in het Olympiastadion in Berlijn.
In 2005 raakte Nina Hagen betrokken bij kerkelijk vrijwilligerswerk voor militairen die dienst weigerden in de oorlog in Irak. Vanaf dat moment raakte ze steeds meer geïnteresseerd in het christelijk geloof. In augustus 2009 liet Nina Hagen zich dopen in de Evangelisch-Reformierte Kirche in Schüttorf.
