Nurutdinova tilhørte verdenseliten på 800 meter på begynnelsen av 1990-tallet. Hennes fremste prestasjoner er gullmedaljen fra VM 1991 i Tokyo og sølvmedaljen fra OL 1992 i Barcelona. I Tokyo-VM beseiret hun kubanske Ana Fidelia Quirot med kun seks hundredeler. Under OL i Barcelona, hvor hun kun ble slått av nederlandske Ellen van Langen, løp kun karrierens raskeste 800 meter med tiden 1.55,92.