"Adwokat diabła"
Nielsen rozpoczęła karierę aktorską, występując obok swojej matki na duńskiej scenie. W wieku 19 lat przeniosła się do Paryża, gdzie pracowała jako modelka. W 1984 roku debiutowała w filmie "Par où t'es rentré ? On t'a pas vu sortir" Jerry'ego Lewisa. Następnie wyprowadziła się do Włocha, gdzie uczyła się aktorstwa. Tam zagrała w komedii "Vacanze di Natale '91".
W 1997 roku Nielsen wystąpiła w swoim anglojęzycznym debiucie. "Adwokat diabła" opowiadał o zdolnym, młodym prawniku (Keanu Reeves), który zostaje zatrudniony w kancelarii prowadzonej przez bezwzględnego Johna Miltona (Al Pacino). Wkrótce w jego życiu zaczyna dochodzić do dziwnych wydarzeń. Natomiast jego nowy szef okazuje się demoniczny nie tylko w przenośni.
Nielsen wcieliła się w jedną z pracownic Miltona, wobec której ma on niecne plany. Jak przyznał reżyser Taylor Hackford, otrzymała ona swoją rolę dzięki znajomości wielu języków. Aktorka mówi biegle po duńsku, szwedzku, norwesku, angielsku, francusku, niemiecku i włosku. Uczy się też hiszpańskiego.
"Gladiator"
W 2000 roku Nielsen wcieliła się w Lucyllę w oscarowym "Gladiatorze" Ridleya Scotta. Jej postać była siostrą szalonego cesarza Kommodusa (Joaquin Phoenix) i dawną kochanką Maximusa (Russell Crowe), głównego bohatera filmu. W walce o rolę pokonała między innymi Jennifer Lopez.
Podczas przygotowań do zdjęć Nielsen zaczęła na własną rękę badać historię antycznego Rzymu. Nowa pasja pochłonęła ją tak bardzo, że na planie pełniła nieoficjalnie funkcję jednej z konsultantek.
Nielsen powtórzyła swoją rolę po 24 latach w "Gladiatorze II". W rozmowie z serwisem "Screen Rant" aktorka zdradziła, że zgodziła się na swój występ w ciemno, nie znając w ogóle fabuły filmu. Przyznała, że gdy w końcu przeczytała scenariusz, była bardzo usatysfakcjonowana.
"Zdjęcie w godzinę"
W 2002 roku Nielsen zagrała szczęśliwą żonę i matkę, która od lat wywołuje zdjęcia w tym samym punkcie w hipermarkecie. Nie wie, że pracujący tam Sy (Robin Williams) robi także kopie jej fotografii dla siebie. Samotny mężczyzna ma obsesję na punkcie rodziny, którą uważa za idealną. Gdy okazuje się, że tak nie jest, postanawia ją naprawić — czy komuś się to podoba, czy nie.
W rozmowie z "Independent" aktorka przyznała, że "Zdjęcie w godzinę" było jednym z małych, niezależnych projektów, który pozwolił jej rozwijać jej swe zdolności, a także dał jej chwilę oddechu od wielkich produkcji.
"Wonder Woman"
W adaptacji popularnego komiksu wydawnictwa DC Nielsen wcieliła się Hipolitę, królową Amazonek i matkę tytułowej superbohaterki. Aktorkę fascynował fakt, że jej postać przewodziła swym ludem od tysięcy lat. Jednocześnie starała się pokazać ją od strony matki, której ukochana córka wyrusza do niebezpiecznego i nieznanego świata.
Nielsen często miała wrażenie, że obsadzano ją jako obowiązkową, płaską postać kobiecą. Gdy pojawiła się na planie, na którym znajdowało się pięćdziesiąt aktorek i statystek, poczuła się bardzo podbudowana.
Aktorka powtórzyła swą rolę w kontynuacji "Wonder Woman 1984", a także w obu wersjach "Ligi Sprawiedliwości". Chociaż po zmianie władz w DC Studios zdecydowano się na restart filmowego uniwersum, Nielsen przyznała, że chciałaby powrócić jako Hipolita. "Fani uwielbiają sceny, które rozgrywają się na wyspie Themyscira. [...] Rezygnacja z kontynuacji tego dziedzictwa byłaby straszliwą stratą. Mam nadzieję, że nakręcą to, a ja w tym zagram" - mówiła dla "Screen Rant".
