Nicole Kortlüke wurde am 9. März 1976 im nordrhein-westfälischen Rheda-Wiedenbrück geboren. Nach einigen Schnittassistenzen, u.a. bei Züli Aladağs "Tatort"-Folge "Mutterliebe" (2003) und Heinrich Breloers Dokudrama "Speer und Er" (2005) über den Architekten Albert Speer und seine Verbindung zu Adolf Hitler, absolvierte sie eine Ausbildung zur Filmeditorin an der Internationalen Filmschule Köln. 

Seit 2005 arbeitete sie eigenverantwortlich als Filmeditorin, zunächst vor allem an einigen fiktionalen und dokumentarischen Kurzfilmen, die auf verschiedenen Filmfestivals gezeigt wurden. Darunter Yael Reuvenys preisgekrönter Kurzdokumentarfilm "Erzählungen vom Verlorenen" (2008), der im Rahmen des Projekts "A Triangle Dialogue" entstand, bei dem fünf Kurzdokumentarfilme aus Israel, Polen und Deutschland das Aufeinandertreffen verschiedener Kulturen in Gesellschaft und Politik thematisieren. 

Bei den Hofer Filmtagen feierte der Dokumentarfilm "Franks Welt" Premiere, über einen Zuhälter, der sich mit seiner Freundin und zahlreichen Haustieren auf einem alten Bauernhof ein kleines Refugium fernab seines Clubs geschaffen hat. Ebenfalls für die große Leinwand produziert und von Kortlüke montiert wurde das Familiendrama "Draußen am See", das 2010 in der Kategorie Spielfilmdebüt für den Preis der deutschen Filmkritik nominiert war und auf dem Filmfest München mit dem Förderpreis Deutscher Film ausgezeichnet wurde. Im Juli 2011 kam "Ein Tick anders" in die Kinos, ein preisgekrönter Spielfilm über eine junge Frau (Jasna Fritzi Bauer) mit Tourette-Syndrom.

Auch in den folgenden Jahren war Nicole Kortlüke für die Montage zahlreicher, oft preisgekrönter Kinofilme verantwortlich, sowohl für Spielfilme wie Sebastian Kos Drama um eine jugendliche Mörderin, "Wir Monster" oder "Das Zimmermädchen Lynn" (u.a. ausgezeichnet mit dem FIPRESCI-Preis der Internationalen Filmkritik und als Bester Künstlerischer Beitrag beim World Film Festival Montréal 2014) als auch für Dokumentarfilme: Im Jahr 2012 etwa kam es zu einer erneuten Zusammenarbeit mit Yael Reuveny, die in "Schnee von gestern" das Leben der jüdischen Geschwister und Shoah-Überlebenden Michla und Feiv'ke Schwarz beleuchtet. Beide führten ein getrenntes, sehr unterschiedliches Leben im Glauben, dass der jeweils andere ermordet worden wäre. Auch dieser Film, dessen Drehbuch, wie Yael Reuveny sagte, "gewissermaßen im Schneideraum geschrieben wurde", erhielt mehrere Auszeichnungen, darunter den Defa-Förderpreis beim DOK Leipzig 2013. Der Gewinner des Max Ophüls Preises 2018 in der Kategorie Bester Dokumentarfilm, "Global Family", beleuchtet hingegen das Schicksal einer Familie aus Somalia, die auf der Flucht vor dem Krieg in verschiedene Länder verstreut wurde, darunter auch Deutschland.

Ausflüge in den Bereich Kinder- und Jugendfilm unternahm Kortlüke mit "Wendy 2 - Freundschaft für immer" (2018), "Lassie - Eine abenteuerliche Reise" (2020) und der Fortsetzung "Lassie - Ein neues Abenteuer" (2023), bei denen sie ebenfalls für die Montage verantwortlich war. 

Steffi Niederzolls Dokumentarfilm "Sieben Winter in Teheran" feierte 2023 auf der Berlinale Premiere und gewann 2024 den Bayerischen Filmpreis. Für die Montage des eindringlichen Films über die junge Iranerin Reyhaneh Jabbarider, die in Notwehr einen Mann tötete und dafür trotz internationaler Interventionen schließlich gehängt wurde, wurde Kortlüke beim im Mai 2024 zudem beim Deutschen Filmpreis mit einer Lola ausgezeichnet.