Berthinussen studerte kjemi og biologi ved Universitetet i Trondheim fra 1986 til 1990 og arbeidet deretter som avdelingsingeniør ved NINA – Norsk institutt for naturforskning. I 1990 ble hun med i Greenpeace Norge som frivillig medarbeider med oppgaver innen aksjoner og informasjonsarbeid. Året etter ble hun ansatt i organisasjonen som kampanjeleder for havøkologi og var aktiv i kampanjer mot hvalfangst. Hun var i 1992 observatør for European Environmental Bureau (EEB) i Den internasjonale hvalfangstkommisjonen.