После окончания школы девушка учится на отделении актерского мастерства в университете Райта, но ради карьеры вокалистки (бэк-вокал в группе Davs Of The New) в 1999 году она бросает учебу, и в этом же году выходит второй альбом команды Days Of The New уже с участием Николь. 2001 год богат на удачные события. Это и выход в свет двух песен, записанных совместно с Барри Драком из группы FOB, и участие в шоу Popstars, которое позволило Николь стать главной вокалисткой женской группы Eden’s Crush. Выпуск первого сингла Get Over Yourself стал лидером по продажам и попал в топ Billboard Hot 100. Композиция Love This Way стала вторым синглом дебютного альбома группы. В итоге записывающая компания London Sire Records закрылась, и группа прекратила свое существование. Сама Николь в 2007 году рассказывала о том, насколько ужасной была атмосфера вокруг, как тяжело и некомфортно ей было в те времена. Но это был опыт, без которого невозможно представить дальнейшую судьбу Николь. Далее следует запись нескольких соло-композиций, но уже с использованием псевдонима Николь Кеа, в их числе песня Breakfast In Bed из саундтрека к кинофильму «50 первых поцелуев» и I`ll Be Your Love – совместная работа с музыкантом из Японии Yoshiki и Токийским симфоническим оркестром.
В 2003 году Николь Шерзингер становится участницей музыкального коллектива The Pussycat Dolls. Первый раз Николь познакомилась с творчеством этого коллектива в 2002 году на The Late Show with David Letterman, когда услышала композицию Big Spender в исполнении Кармен Электры. Песня из мюзикла Боба Фосса затронула глубинные струны души Николь, так как она сама была исполнительницей роли Велмы Келли в мюзикле «Чикаго» будучи ученицей колледжа. Сегодня The Pussycat Dolls – коллектив с мировой популярностью. Такие хиты как Stickwitu, Buttons, Don`t Cha занимали высокие позиции в американских чартах, а выпущенный группой альбом PCD стал дважды платиновым в 2006 году. Николь Шерзингер – соавтор Кары Дио Гуарди в написании песен, их совместные работы – трек Flirt из альбома PCD, композиция I Don`t Need A Man и соавторство с Шоном Гарретом в написании композиции Buttons, ставшей хитом. В 2006 году группа The Pussycat Dolls отправляется в промо-тур со своим новым альбомом. В этом же году стало известно, что команда музыкантов работает с компанией Interscope Records, которая контролирует бизнес — и финансовую деятельность группы.
Помимо творчества в музыкальной группе Николь Шерзингер выделяет время для работы фотомоделью. Так, в 2006 году она заняла двадцать второе место в Hot 100 известного издания Maxim и двадцать первую позицию в 2007 году. В 2008 году фотография Николь украсила обложку глянцевого журнала Men`s Fitness. В 2005 году Шерзингер записала много композиций, исполненных дуэтом, когда группа The Pussycat Dolls была на пике популярности — с Шэгги, Уиллом Смитом и Витторио Григоло. В 2006 году записаны композиции, на которые сняты клипы – это Lie About Us с Авантом и Come to Me с Дидди. В 2008 году выходит в свет новый альбом The Pussycat Dolls под названием Doll Domination. В период с 2007 по 2008 год Николь принимала участие в съемках ситкомов «Half & Half», «Моя жена и дети», исполнила роль мисс Пуэрто-Рико в проекте «Chasing Papi» и небольшую роль в ленте «Love Don`t Cost a Thing». Осенью 2007 года Шерзингер – участница телешоу «The X Factor» в Британии. В 2010 году Николь получила роль Джессики Глиттер в девятой серии «How I met your mother».
В период с 2007 по 2011 го вышло восемь успешных синглов певицы «Whatever U Like» (2007), «Baby Love» (2007), «Supervillian» (2007), «Puakenikeni» (2007), «Rio» (2008), «Nobody Can Change Me» (2010), «Poison» (2010), «Don`t Hold Your Breath» (2011) и альбом «Her Name Is Nicole» (2009).