Estemirova oli puoliksi venäläinen, puoliksi tšetšeeni. Hän oli kotoisin Saratovin alueelta, mutta hän muutti jo opiskeluaikana Tšetšeniaan Groznyiin. Hän valmistui Tšetšenian valtionyliopistosta pääaineenaan historia, jota hän opetti paikallisessa koulussa. Vuoden 1998 toisen Tšetšenian sodan aikana hän kuitenkin siirtyi Tšetšenian television palvelukseen, jolle hän teki dokumenttielokuvia sodan uhreista. Tuolloin alkoi hänen yhteistyönsä Memorial-järjestön kanssa. Sen palvelukseen Ingušiaan hän siirtyi vuonna 2000.