Nicole Fessel lebt in Blaichach und startet für den SC Oberstdorf. Ihr internationales Debüt gab sie 2000 bei den Juniorenweltmeisterschaften in Štrbské Pleso, als sie Zehnte im Sprint und 55. über fünf Kilometer in der freien Technik wurde. Ein Jahr später bei den Juniorenweltmeisterschaften in Karpacz-Szklarska wurde sie 18. im Massenstartrennen über 15 Kilometer und 21. im Sprint. Viel besser lief es bei den Juniorenwelttitelkämpfen 2002 in Schonach, wo sie Juniorenvizeweltmeisterin im Sprint wurde. Zudem belegte sie über fünf Kilometer in der freien Technik den 17. Rang. Zwischen 2000 und ihrem ersten Start im Weltcup in Linz im Dezember 2002 trat sie in FIS- und Continental-Cup-Rennen an. Größte Erfolge waren 2002 Siege über 5 und 10 Kilometer in Continental-Cup-Rennen in Pontresina. In ihrem ersten Weltcupsprint von Linz erreichte sie den 20. Platz. Über dieselbe Distanz gewann sie 2003 in Sollefteå erstmals den Juniorenweltmeistertitel und erreichte über fünf Kilometer im klassischen Stil den 13. Platz. Von nun an wurde sie auch regelmäßig in Weltcuprennen eingesetzt. Ihr erstes Ergebnis in den Top-Ten erreichte Fessel mit der zweiten deutschen Staffel beim Staffelweltcuprennen im März 2003 in Falun als Zehntplatzierte.