Nâdiya Zighem voit le jour le 19 juin 1973 à Tours. Fille d’une nourrice et d’un ouvrier dans le bâtiment, elle est la petite dernière d’une fratrie de six enfants. Ses parents sont originaires d’Algérie, et durant son enfance, Nâdiya passe régulièrement ses vacances à Oran. En classe de sixième, son professeur de sport repère ses aptitudes physiques et l’encourage à faire de l’athlétisme. Elle intègre une section sport-études à Tours pour poursuivre scolarité. En 1990, Nâdiya devient Championne de France junior du 800 mètres. L’année suivante, elle décroche à nouveau le titre, intègre l’équipe de France d’athlétisme et participe à des compétitions internationales. Parallèlement, au lycée, l’adolescente se découvre une nouvelle passion grâce à des cours de chant. A 21 ans, elle décide de tout quitter pour s’installer à Paris.
Les débuts sont difficiles, et la jeune fille multiplie les petits boulots. En 1996, elle participe à l’émission Graines de star sur M6. Son talent fait mouche, elle l’emporte trois fois de suite et se fait remarquer par un producteur. Nâdiya sort un single (Dénoue mes mains), mais rapidement referme la parenthèse musicale pour se consacrer à sa vie personnelle. Au début des années 2000, elle renoue avec la chanson et devient l’une des choristes de Stomy Bugsy sur l’album Trop jeune pour mourir. Persévérante, la jeune chanteuse réussit à sortir son premier album, Changer les choses, en 2001. L’opus reçoit un accueil mitigé mais décroche une nomination aux Victoires de la musique.
Au printemps 2003, sa rencontre avec le producteur Thierry Gronfrier est déterminante. La consécration arrive en juin 2004, avec la sortie de l’album 16/9. Porté par les titres Parle-moi, Et c’est parti… et Si loin de vous, l’album s’écoule à plus de 500 000 exemplaires et se hisse en tête des classements. En 2005, l’album remporte la Victoire de la musique de l’album de l’année dans la catégorie rap, hip-hop et R’n’B. La chanteuse sort ensuite un album éponyme en 2006 qui rencontre également un vif succès. Mais en 2007, son quatrième album, La source, qui ne comporte que cinq titres inédits, ne parvient pas à séduire pas le public et la tournée est annulée.
En 2008, sa rencontre avec le chanteur Enrique Iglesias lui permet d’être à nouveau propulsée en tête des ventes, avec le single Laisse le destin l’emporter qui devient un des tubes de l’année. Malheureusement, son album, Electron libre, sorti dans la foulée, est un échec et la chanteuse choisit de marquer une pause dans sa carrière. En 2011, elle participe à la saison 2 de l’émission Danse avec les stars sur TF1, mais est éliminée dès la première semaine.
En juillet 2017, Nâdiya annonce son retour et la préparation d’un nouvel album.
Côté vie privée, elle a un fils, Yanis, né en mars 1999.