Актриса Нина Дорошина родилась в подмосковном Лосиноостровске, который нынче стал частью столицы. Весной 1941 года её отца вместе с семьёй отправили со служебной командировкой в Иран, где тот должен был закупить мех для зимнего обмундирования бойцов Красной Армии.
Начавшаяся война превратила поездку, которая должна была занять несколько месяцев, в многолетнее пребывание на чужбине. Михаил Дорошин с женой и дочерью вернулся в Советский Союз только в 1946 году. Нина, которой на начало войны едва исполнилось 7 лет, провела значительную часть детства в Иране, выучила языки фарси и тюрки, научилась сходиться с представителями иных культур.
После возвращения на родину Нина училась в московской женской школе №4. Будущая актриса записалась в драмкружок, где ей часто приходилось играть мужские роли, ведь мальчиков в школе не было. После школы Дорошина подала документы в театральное училище имени Бориса Щукина.
Нина Дорошина дебютировала в кино в 1955 году в мелодраме «Первый эшелон», на съёмках которой она познакомилась с Олегом Ефремовым, в которого без памяти влюбилась.
Олег Николаевич также симпатизировал Дорошиной, но увлекался и другими девушками, чего Нина простить не могла. Назло Ефремову в 1963 году она вышла замуж за другого Олега, Даля.
Заключённый без любви брак вскоре распался, но Нина Михайловна ещё долго чувствовала вину перед Далем, с которым продолжала работать бок о бок в театре «Современник» до самой его смерти. Высокая загруженность на театральной сцене почти не оставляла Дорошиной время на съёмки в кино.
И всё же в памяти потомков Нина Дорошина останется прежде всего как актриса, сыгравшая в фильме «Любовь и голуби», который вышел на экраны в 1984 году.
Примерно в то же время Нина Михайловна вышла замуж второй раз, за осветителя Владимира Тышкова. Нина и Владимир вместе прожили почти 20 лет, но детей так и не завели. В 2004 году Тышков скончался от внутреннего кровоизлияния.
За неимением детей всю свою любовь актриса дарила дочери своего младшего брата Евгения, которую тоже звали Нина Дорошина. В 24 года девушка скончалась от инфаркта, и это стало ударом как для её отца, так и для Нины Михайловны.
У Дорошиной начались проблемы с сердцем, ей стало трудно ходить. Другая племянница, Олеся, старалась навещать знаменитую родственницу и помогать ей, но не могла быть рядом всё время. Нина Дорошина не теряла оптимизма, продолжала выступать на театральной сцене и изредка сниматься в кино и сериалах. Последним её появлением на экране стала роль в сериале «Гаражи», который вышел на Первом канале в 2010 году.
В ночь с 20 на 21 апреля 2018 года Дорошина почувствовала сильное недомогание.
— В 10 утра я услышал призывы о помощи, которые доносились из квартиры Нины Михайловны. Я вошел в квартиру, дверь была открыта, она лежала на кровати. Было похоже, что у нее сердечный приступ, — рассказал о последних часах актрисы её сосед Евгений Шаплин. — Я спросил, чем могу помочь и что случилось. Но она уже не могла связно выражаться. Пытался с ней поговорить, узнать, что болит, однако ей быстро становилось хуже. Она уже не реагировала на меня. Понял, что счет идет на секунды.
Евгений вызвал «Скорую помощь», но врачи уже не смогли спасти Дорошину. 21 апреля Нина Михайловна скончалась.