Нонна, или Ноябрина, Мордюкова родилась 25 ноября 1925 года в селе Константиновка Донецкой области. Детство будущей актрисы прошло на Кубани. В семье росло шестеро детей, Нонна была старшей.
Отец Виктор Константинович был военным, мать Ирина Петровна работала председателем колхоза. Она привила дочери любовь к творчеству, сама увлекалась пением. Нонна же с ранних лет интересовалась киноискусством, смотрела фильмы и мечтала сниматься.
Чтобы узнать, как попасть на экран, она написала письмо актёру Николаю Мордвинову. Мордюкова увидела его на афише фильма «Богдан Хмельницкий», который должны были показать в местном кинотеатре.
Мордвинов ответил незнакомой школьнице, что следует поступить во ВГИК, а прежде обязательно закончить десять классов. Он предупредил, что неполное образование может серьёзно помешать в жизни. Мордюкова, хотя и училась с неохотой, последовала совету известного артиста.
