Нонна Мордюкова (настоящее имя — Ноябрина) родилась 25 ноября 1925 года в селе Константиновка Артёмовского округа Украинской ССР (ныне — город Константиновка в Донецкой области) (по другим источникам — в станице Отрадная Краснодарского края). Детство провела в селе Глафировка Краснодарского края, где её мать, Мордюкова (урождённая Зайковская) Ирина Петровна, была председателем колхоза, отличалась прекрасными вокальными данными и жизнелюбием, любила петь душевные романсы и русские народные песни. Отец, Мордюков Виктор Константинович, был военным, уйдя добровольцем на фронт, вернулся без ноги. Нонна была старшим ребёнком. У родителей было ещё двое сыновей и три дочери. С детства ей приходилось тяжело работать наравне со взрослыми и воспитывать своих младших сестёр и братьев. Ещё с детских лет Нонна мечтала сниматься в кино. Увидев девочкой фильм «Богдан Хмельницкий» влюбилась в главного героя в исполнении Николая Мордвинова и решила стать актрисой. Написала ему письмо, спросив: «Как выучиться на Любовь Орлову?». В июне 1941 года, когда ещё не было известно о войне, знаменитый актёр ответил: «Закончите обязательно школу, получите аттестат и приезжайте в Москву, найдите меня». После окончания войны она приехала, но его не нашла, зато пришла во ВГИК и поступила туда сразу, без подготовки.