Нина появилась на свет в 1917 году. Любовь к актерству девочка проявляла с детства. В 16 лет она поступила в студию при театре Красной армии. В годы ВОВ Нина вместе с другими актерами отправилась на фронт выступать перед солдатами.
В 1942 году она попала в окружение под Харьковом вместе с концертной бригадой. Сазоновой и полковнику РККА удалось укрыться в стоге сена. Немцы совершали обход, проверяя стога вилами, и проткнули полковника. Нине удалось уцелеть. После она добралась до деревни, где местная жительница дала ей одежду. Актриса встретила советских разведчиков, а после была подвергнута допросам представителями органов госбезопасности. Все эти события сильно повлияли на душевное здоровье Сазоновой, позже ей диагностировали шизофрению.
После войны актриса играла в театре Советской Армии, проявила себя в кино. Особенно хорошо ей удавались роли жен и матерей. Славу актрисе принес фильм Шукшина «Живет такой парень».
После войны артистке удалось устроить свою личную жизнь. Ее мужем стал Александр Борисов, директор художественной галереи. Однако отношения продлились недолго, и пара рассталась. В этом браке родился сын, которого родители назвали Михаилом. Нина настолько любила сына, что не стала искать нового избранника после развода. Впоследствии ее чрезмерная привязанность к наследнику дала не самые лучшие плоды.
В 16 лет юноша решил жениться, привел в квартиру свою избранницу Наташу и бросил школу. Сазонова невзлюбила невестку и игнорировала ее. Вскоре молодая пара рассталась. Михаил начал выпивать и увлекся азартными играми. Он остался без работы и погряз в долгах, которые выплачивала актриса.
В последние годы жизни артистка была в полной изоляции. Сын не выпускал ее на улицу даже за продуктами, избивал. Незадолго до собственной смерти Михаил сделал исключение и впустил коллег матери, пришедших поздравить ее с Новым 2002 годом. В новогоднюю ночь случилась трагедия. Наследник в очередной раз избил актрису и ушел спать.
Сазонова потеряла сознание. Очнувшийся утром сын обнаружил Нину Афанасьевну в бессознательном состоянии. Он решил, что убил свою мать и выбросился из окна. Артистку в тяжелом состоянии доставили в реанимацию. После избиения Сазонова перестала двигаться, у нее помутился рассудок. Однако она отказалась от возбуждения уголовного дела в отношении сына.
После лечения в больнице за Ниной ухаживала медсестра Лариса Свиденко. Сиделка называла себя двоюродной племянницей артистки. Сама Сазонова отзывалась о помощнице очень хорошо. Она переписала на Ларису квартиру, которая была продана на несколько сотен тысяч долларов.
За наследство актрисы вел борьбу ее внук Евгений. Парень заявлял, что Свиденко оградила его от общения с бабушкой. В свою очередь медсестра обвиняла его в материальной заинтересованности и корыстности.
Актриса страдала от артрита, деменции, перенесла два инсульта. Она скончалась в 2004 году и была похоронена на Ваганьковском кладбище.
