I 1991, 27 år gammel, utviklet Stoltenberg skadelig bruk av rusmidler, og i begynnelsen av 1990-årene brukte hun heroin. Hun var mer eller mindre fri etter at hun ble innlagt og avvendt i 1997. Sammen med samboer Karl John Sivertsen gav Nini Stoltenberg ofre for rusmiddelavhengighet et ansikt. Hun døde av hjertesvikt i 2014 etter lengre tids sykdom.