Sempre gostou da música, também por ser filha do músico Dorival Caymmi e da cantora Stella Maris, o seu dom e talento para as artes musicais já vinham nos seus genes. Em 1960 começou a entrar no ramo artístico. Nesse mesmo ano registou a primeira atuação em estúdio, participando da faixa
Acalanto (
Dorival Caymmi), no LP do pai, que compôs a canção em sua homenagem, quando a cantora era ainda criança. Ela e Dorival reproduziram a música no LP.
Lançou, também, o primeiro disco solo, um
78 RPM, contendo as músicas
Adeus (
Dorival Caymmi) e
Nossos beijos (Hianto de Almeida e Macedo Norte). No dia 26 de abril desse mesmo ano, assinou contrato com a
TV Tupi, apresentando-se no programa
Sucessos Musicais, produzido por Fernando Confalonieri. Em seguida, passou a apresentar, acompanhada pelo irmão Dori, o programa
A Canção de Nana, produzido por Eduardo Sidney.
Em
1961, casou-se com seu noivo, o médico Gilberto José Aponte Paoli e mudou-se para a
Venezuela. Em
Caracas, Nana morou muitos anos e lá nasceram suas duas filhas: Stella Teresa Caymmi Paoli, em
1962, e Denise Maria Caymmi Paoli, em
1963. Gravou, nesse ano, o seu primeiro LP, chamado
Nana, com arranjos de
Oscar Castro Neves.
Em 1964, participou do disco Caymmi visita Tom e leva seus filhos Nana, Dori e Danilo, ao lado do pai e dos irmãos. Foi um disco com cantoria em família que fez muito sucesso.
Após muitas brigas e também na época os homens acharem um absurdo uma mulher cantar e sair a noite para shows, Nana não aguentou essa imposição do marido e decidida a ser feliz pela música, divorciou-se do marido e voltou grávida para o Brasil, com suas filhas pequenas e aqui passou a criá-las sozinha. O ex-marido só ajudou as filhas com a parte financeira.
Em 1966, nasceu na Cidade do Rio de Janeiro seu terceiro filho, João Gilberto Caymmi Paoli, o que foi uma grande alegria para ela, e mesmo separados, o seu ex-marido veio visitá-la e registar o menino.
Nesse mesmo ano, venceu o
I Festival Internacional da Canção (
TV Globo), interpretando a canção
Saveiros (Dori Caymmi e
Nelson Motta). Apresentou-se no programa
Ensaio Geral (
TV Excelsior), ao lado de artistas como
Gilberto Gil,
Caetano Veloso, Tuca,
Toquinho e Maria Bethânia, entre outros. Ainda nesse ano, assinou contrato com a TV Record, da
Cidade de São Paulo. Após um tempo de namoro, casou-se com o cantor e compositor
Gilberto Gil, com quem compôs "Bom dia", canção apresentada pelos autores no III Festival de Música Brasileira (
TV Record), em 1967.
Em 1968 terminou seu contrato com a TV Record. Estreou, no Rio de Janeiro o show "Barroco" e divorciou-se de
Gilberto Gil por motivos pessoais, possivelmente por causa de brigas por ciúmes.
No ano seguinte, cantou "Morena do mar" (
Dorival Caymmi), na II Bienal do Samba (
TV Record). Voltou a Punta del Este, para novas temporadas, em 1971 e em 1972, nesse último ano ao lado de
Dori Caymmi, no Café del Puerto.
Em 1973, apresentou-se com sucesso em
Buenos Aires. Viajou muito o mundo cantando e se apresentando, e por onde ia fazia sucesso.
No ano seguinte, realizou um show, com o conjunto argentino Camerata, no Camerata Café Concert, novamente em Punta Del Este. Lançou na
Argentina, pela gravadora Trova, ainda em 1974, o LP "Nana Caymmi", que vendeu 20 mil cópias. O disco, divulgado Rádio Jornal do Brasil por Simon Khoury, chamou a atenção das gravadoras brasileiras.
No ano seguinte, acompanhada pela Camerata, foi recebida pelos media como Grande Show Woman, na sua temporada anual na Argentina.
Após um jejum de oito anos no mercado fonográfico brasileiro, ou seja, oito anos afastada sem cantar em público cuidando de sua vida pessoal, lançou, em 18 de junho de 1975, na Sala Corpo e Som, do Museu de Arte Moderna (RJ), o LP "Nana Caymmi" (
CID). O disco alcançou o 77º lugar no Hit Parade Carioca, uma semana após o lançamento. Fez, ainda, uma temporada, no mês de julho, na
boate Igrejinha em São Paulo, sendo citada por Tárik de Souza, no "Jornal do Brasil", como a "Nina Simone brasileira" e provocando a admiração de
Caetano Veloso, que considerou sua interpretação de "Medo de amar" (
Vinícius de Moraes) uma das mais expressivas da música brasileira.
No dia 22 de outubro de 1976, foi contemplada com o Troféu Villa-Lobos de Melhor Cantora do Ano, oferecido pela Associação Brasileira de Produtores de Discos. Participou da trilha sonora de "Maria Maria", espetáculo do Balé Corpo, com músicas de
Milton Nascimento e
Fernando Brant e coreografia de Oscar Ajaz. Apresentou-se, ao lado de Ivan Lins, no
Teatro João Caetano (RJ), pelo projeto "Seis e Meia". Ainda em 1976, lançou o LP "Renascer", com show no Teatro Opinião". A canção "Beijo partido" (Toninho Horta), na voz da cantora, foi incluída na banda sonora da novela "
Pecado Capital" (
TV Globo).
Em 1977, gravou novo LP, pela
RCA-Victor. O disco contou com a participação de
Dorival Caymmi na faixa "Milagre", canção inédita do compositor, e teve show de lançamento no Teatro Ipanema (RJ). Ainda nesse ano, a gravadora
CID lançou no mercado brasileiro o disco "Nana Caymmi", gravado na
Argentina em 1974, com o título "Atrás da porta". Inaugurou, ao lado de
Ivan Lins, o "Projeto
Pixinguinha" (Funarte).
Em 1978, apresentou-se com Dori Caymmi pelo "Projeto Pixinguinha". O show, dirigido por Arthur Laranjeiras, estreou no Teatro Dulcina (Rio de Janeiro) e prosseguiu em Vitória,
Salvador,
Maceió e
Recife. Ainda nesse ano, lançou, pela Odeon, o LP "Nana Caymmi", contendo a faixa "Cais" (
Milton Nascimento e
Ronaldo Bastos), incluída na banda sonora da novela "
Sinal de Alerta" (TV Globo).
Em 1979, apresentou-se, com
Edu Lobo e o conjunto
Boca Livre, no Teatro do Hotel Nacional e no
Canecão, no Rio de Janeiro. Nesse mesmo ano conheceu e começou a namorar o cantor e compositor
Claudio Nucci. Em poucos meses de namoro já estavam casados.
Em 1980, comandou "Nana Caymmi e seus amigos muito especiais", série de shows apresentados às segundas-feiras, no
Teatro Villa-Lobos, com a participação de
Isaurinha Garcia,
Rosinha de Valença,
Cláudio Nucci,
Zezé Mota, Zé Luiz,
Fátima Guedes,
Sueli Costa,
Jards Macalé e Claudio Cartier, entre outros. Fez temporada no Chico’s Bar, anexo do Castelo da Lagoa, no Rio de Janeiro, e realizou espetáculo de lançamento do disco "Mudança dos ventos" (Odeon), viajando em turnê de shows pelo país. Participou, ao lado do
Boca Livre, do "Projeto Pixinguinha".
Em 1981, "Canção da manhã feliz" (Haroldo Barbosa e Luiz Reis), na voz da cantora, foi incluída na trilha sonora da novela "
Brilhante" (TV Globo). Seu espetáculo, na Sala Funarte, foi apontado pelo "
Jornal do Brasil" como um dos dez melhores do ano.
No ano seguinte, gravou, com César Camargo Mariano, o LP "Voz e suor" (Odeon). Apresentou-se, ao lado do pianista, no 150 Night Club (São Paulo), para lançamento do disco.
Em 1984, sua terceira separação: divorciou-se de Claudio Nucci por motivos conjugais. Esse foi seu último casamento, após o último casamento ela passou nos
media, raramente, com alguns namorados. Após se separar, saiu do Brasil e participou do Festival de música de
Nice, na
França, com
Dorival Caymmi e
Gilberto Gil, entre outros.
No final de 1986, na comemoração do centenário de nascimento de
Villa-Lobos, iniciou uma série de shows pelo país, que teve continuidade no ano seguinte, interpretando obras do compositor, ao lado de Wagner Tiso e do grupo
Uakti.
Em 1987, fez temporada de shows em
Madri (
Espanha). Lançou o disco "Nana", contando com a participação de seu filho, João Gilberto, na faixa "A lua e eu" (Cassiano e Paulo Zdanowski). No dia 3 de outubro desse mesmo ano, nasceu sua primeira neta, Marina Caymmi Meneses, filha de Denise Maria e Carlos Henrique de Meneses Silva.
Em 1988, fez show de lançamento do disco "Nana", no L’Onoràbile Società em São Paulo e no People Jazz, no Rio de Janeiro, seguido de turnê pelo país.
Em 1989, participou da coletânea "Há sempre um nome de mulher", LP duplo produzido por Ricardo Cravo Albin para a campanha do aleitamento materno, do
Banco do Brasil, cantando as músicas "Dora" e "Rosa morena", ambas de
Dorival Caymmi. Nesse mesmo ano, ao lado do amigo
Wagner Tiso, excursionou por várias cidades da
Espanha e participou do Festival Internacional de Jazz de
Montreux, na
Suíça. A apresentação foi gravada ao vivo, gerando o LP "Só louco", lançado, no mesmo ano, pela EMI-Odeon.
No dia 16 de dezembro de 1989, o seu filho, João Gilberto, sofreu, no Rio de Janeiro, um grave acidente de motocicleta. A cantora passou o ano de 1990 dedicando-se exclusivamente ao filho acidentado, que se não fosse rigorosamente tratado poderia ter sequelas. Ela, então, se afastou do cenário musical para se dedicar mais ao filho.
Em 1991, voltou ao cenário artístico, participando, ao lado do irmão Danilo, de espetáculo realizado no Rio Show Festival, que ocorreu no Rio e reuniu
Dorival Caymmi e
Tom Jobim. Participou novaente de um show de jazz em Montreux com os irmãos. O show foi gravado ao vivo e gerou o disco "Família Caymmi em Montreux", lançado no Brasil, no ano seguinte, pela
PolyGram.
Em 1992, participou, no Rio Centro, no Rio de Janeiro, da segunda edição do "Rio Show Festival", ao lado de
Dorival Caymmi,
Danilo Caymmi e
Fagner. Lançou, pela
Sony Music, o disco "O melhor da música brasileira", apresentando-se em temporada de shows na casa noturna Jazzmania (Rio de Janeiro). No dia 24 de abril desse mesmo ano, nasceu Carolina, sua segunda neta, filha de Denise e Carlos Henrique de Meneses Silva. Participou do "SP Festival", realizado no
Anhembi (São Paulo), ao lado de
Dorival Caymmi,
Danilo Caymmi e
Gilberto Gil.
Em 1993, viajou para
Portugal, para uma temporada de shows em
Lisboa e no
Porto, ao lado de Dorival e
Danilo Caymmi. Gravou o disco "Bolero" (EMI), apresentando-se em longa temporada de shows no People Jazz (Rio de Janeiro), seguido de turnê pelo país. Esteve, também, em
Nova York, onde se apresentou no Blue Note, em show que contou com a participação de
Danilo Caymmi.
Em 1994, lançou o CD "A noite do meu bem - As canções de
Dolores Duran" (EMI), que contou com a participação de sua filha Denise Caymmi na faixa "Castigo". Fez show de lançamento do disco no Canecão, em seu primeiro espetáculo solo nessa casa, seguindo em turnê pelo país.
Em 1996, apresentou-se no Teatro Castro Alves, em
Salvador, ao lado de
Daniela Mercury, do pai Dorival e dos irmãos Dori e Danilo, em dois espetáculos comemorativos dos 50 anos das empresas Odebrecht. Lançou, nesse mesmo ano, o disco "Alma serena" (EMI), no Canecão, Rio de Janeiro, e no Palace, São Paulo, seguido de turnê pelo país. Viajou, em seguida, para os
Estados Unidos, onde se apresentou em
Los Angeles e
Nova York, ao lado de
Dori Caymmi.
Em 1997, gravou, no Teatro Rival, Rio de Janeiro, o seu primeiro disco solo ao vivo, "No coração do Rio" (EMI), seguindo em turnê pelo país.
Em 1998, lançou o CD "Resposta ao tempo" (EMI), contendo a canção homónima (Cristóvão Bastos e
Aldir Blanc), escolhida como tema musical de abertura da minissérie "
Hilda Furacão" (
TV Globo). A música obteve bastante destaque, tendo sido muito executada nas rádios, nesse ano. Apresentou-se, novamente, no
Canecão, em show de lançamento do disco, viajando, em seguida, em turnê pelo país. No mesmo ano, sua música esteve presente na abertura da novela
Fascinação, no
SBT.
Em 1999, foi contemplada com o primeiro Disco de Ouro de sua carreira, pelas cem mil cópias vendidas do CD "Resposta ao Tempo" (EMI), seguindo-se o convite da TV Globo para cantar "
Suave veneno" (Cristóvão Bastos e Aldir Blanc), canção escolhida como tema da novela homónima. Lançou a coletânea "Nana Caymmi - Os maiores sucessos de novela" (EMI). Participou, ainda, do
songbook de
Chico Buarque (Lumiar Discos), interpretando a faixa "Olhos nos olhos".
Em 2000, comemorando 40 anos de carreira em disco, lançou o CD "Sangre de mi alma" (EMI), cantando em espanhol uma seleção de boleros, como "Acércate más" (Osvaldo Farrés) e "Solamente una vez" (Agustin Lara), entre outros, com arranjos de
Dori Caymmi e Cristóvão Bastos.
Em 2001, gravou o CD "Desejo", produzido por José Milton, com a participação de
Zeca Pagodinho, em dueto com a cantora em "Vou ver Juliana" (Dorival Caymmi), Ivan Lins, ao piano na faixa "Só prazer" (
Ivan Lins e Celso Viáfora) e sua sobrinha Alice, filha de Danilo Caymmi, em dueto com a tia na música "Seus olhos", de autoria da irmã, Juliana Caymmi. O disco registou, com arranjos de Cristóvão Bastos, Dori Caymmi,
Lincoln Olivetti e Paulão 7 Cordas, as canções "Saudade de amar" (Dori Caymmi e Paulo César Pinheiro), "Frases do silêncio" (Marcos Valle e Erasmo Carlos), "Fogueiras" (Ivan Lins e Vitor Martins), "Lero do bolero" (Kiko Furtado e Abel Silva), "Vinho guardado" (Danilo Caymmi e Paulinho Tapajós), "Desejo" (Fátima Guedes), "Naquela noite" (Claudio Cartier e Guto Marques), "Fumaça das horas" (Sueli Costa e Fausto Nilo), "Esse vazio" (Cristóvão Bastos e Dudu Falcão), "Marca da Paixão" (Marcio Proença e Marco Aurélio) e "Distância" (Dudu Falcão). Realizou o show de lançamento do disco no famoso
Canecão (no Rio de Janeiro), apresentando, além do reportório do CD, sucessos de sua carreira, como "Saudade de amar", da banda sonora da novela "
Porto dos Milagres" (
TV Globo) e
Resposta ao tempo (Cristóvão Bastos e
Aldir Blanc), acompanhada de uma banda formada por Cristóvão Bastos (piano), Itamar Assiere (teclados), Ricardo Silveira (guitarra), Jorjão (baixo), Ricardo Pontes (sax e flauta), Ricardo Costa (bateria) e Don Chacal (percussão).
Em 2002, lançou o CD "O mar e o tempo", contendo exclusivamente obras de
Dorival Caymmi, como "Saudade da Bahia" e "O bem do mar", entre outras, além da inédita "Desde ontem". O disco contou com a participação de seus irmãos Dori e Danilo, além de sua mãe, Stella, das netas, já que sua outra filha, Stella Teresa, também teve filhos e das suas sobrinhas.
Em 2003, foi lançado o songbook "O melhor de Nana Caymmi" (Editora Irmãos Vitale), produzido por Luciano Alves, contendo letras, cifras e partituras do repertório da cantora, além de um perfil biográfico assinado por sua filha, Stela Caymmi.
Em 2004, na comemoração do 90º aniversário do pai, lançou, com os irmãos Dori e Danilo, o CD "Para Caymmi, de Nana, Dori e Danilo", contendo exclusivamente canções de Dorival Caymmi: "Acontece que eu sou baiano", "Severo do pão/O samba da minha terra", "Vatapá", "Você já foi à Bahia?", "Requebre que eu dou um doce/Um vestido de bolero", "Lá vem a baiana", "A vizinha do lado/Eu cheguei lá", "O que é que a baiana tem?", "Dois de fevereiro/Trezentos e sessenta e cinco igrejas", "Saudade da Bahia", "O dengo que a nega tem", "São Salvador", "Eu não tenho onde morar/Maracangalha" e "Milagre". Os arranjos do disco foram assinados por Dori Caymmi.
Em 2005, lançou, ao lado de Danilo Caymmi, Paulo Jobim e Daniel Jobim, o CD "Falando de amor", sobre a obra de
Tom Jobim. Os músicos Jorge Hélder (baixo) e Paulinho Braga (bateria) participaram das gravações.
Em agosto de 2008, os pais de Nana (Dorival Caymmi e Stella Maria) vêm a falecer num curto intervalo de tempo, fazendo com que Nana, muito abalada, cogite a possibilidade de deixar a carreira artística por achar que não tinha mais ao seu lado os seus maiores incentivadores, entrando em profunda depressão e desgosto.
Em dezembro de 2008 participa do programa musical Som Brasil Especial Dorival Caymmi, programa da Rede Globo que foi dedicado ao compositor baiano dentro da grade de programas especiais do final do ano da emissora carioca.
Em abril de 2009, lança mais um álbum em sua carreira. O álbum chama-se Sem poupar coração e possui 14 faixas, tendo uma das faixas na novela das 21 horas da Rede Globo "Insensato Coração".
Em 2010, o diretor francês
Georges Gachot completo um documentário sobre a cantora,
Rio Sonata.
Em 2012 a sua música
Flor da noite fez parte da trilha sonora da novela
Gabriela produzida pela
Rede Globo.