После того, как Нина Гребешкова стала женой режиссера Леонида Гайдая, она посвятила себя комедийному жанру мужа. Впервые актриса снялась у Гайдая в небольшой роли доктора в его комедии "Кавказская пленница" (1966).

В кино Гребешкова начала сниматься в 1949 году в студенческие годы. Зрителям Гребешкова запомнилась прежде всего как жена Семена Семеныча Горбункова в "Бриллиантовой руке".