Karin Nennemann studierte Schauspiel in Lübeck und Hamburg. Bereits während ihres Studiums spielte sie am Theater Lübeck, studierte dann jedoch Pädagogik für Deutsch und Geschichte in Heidelberg und unterrichtete autistische Kinder in Hannover. Doch das Theater ließ sie nicht los und so gastierte sie am Ernst-Deutsch-Theater in Hamburg, am Staatstheater Nürnberg und am Theater Heidelberg, war anschließend in Essen engagiert und wechselte schließlich mit der Regisseurin Elke Lang an das Theater am Turm nach Frankfurt. Es folgten Engagements an den Staatstheatern in Stuttgart und Kassel sowie den Hamburger Kammerspielen, in Hamburg arbeitete sie auch mit Wilfried Minks am Thalia Theater. 1996 ging sie mit den Regisseuren Thomas Janßen, Thomas Krupa und David Bouchehrie an das Staatstheater Darmstadt, wo sie u. a. in Thomas Krupas Inszenierung »Chroma« von Werner Fritsch spielte, die 2001 zum Berliner Theatertreffen eingeladen wurde. Von 2001 bis 2004 gastierte sie regelmäßig am Schauspiel Essen und gehörte anschließend erneut zum Ensemble des Staatstheaters Kassel, dem sie bis heute als Gast verbunden ist. Hier war sie u.a. als Deborah in »Hiob« und Vivien in »Lucky Happiness« (Regie: Thomas Bockelmann) zu erleben. Neben ihrer Arbeit für das Theater steht Karin Nennemann für Film und Fernsehen vor der Kamera und ist als Schauspieldozentin tätig.