Nina Einstein ist eine Schülerin der Ashford-Akademie und Mitglied des Schülerrats. Anfangs wird sie als schüchterne, ruhige und fleißige Person dargestellt, die sich zurückzieht und wenig mit den anderen Ratsmitgliedern interagiert. Sie empfindet sich selbst als unattraktiv und machtlos, was zu tiefer Selbstverachtung führt. Trotzdem besitzt sie ein sanftes und willensstarkes Wesen sowie ein außergewöhnliches Talent für Wissenschaft, insbesondere für Kernphysik. Ihr umfangreiches Wissen auf diesem Gebiet wird selbst vom brillanten Ingenieur Lloyd hoch geschätzt.

Nina erlebt vor der Serie ein traumatisches Ereignis, das eine tiefsitzende, fremdenfeindliche Angst vor Japanern in ihr hinterlässt, die Britannia als Elfer bezeichnet. Dieses Trauma macht sie in deren Gegenwart sichtbar unwohl und verängstigt, eine Reaktion, die sich von der Verachtung oder Überlegenheit vieler anderer Britannier unterscheidet. Während einer Geiselnahme in einem Hotel wird sie von Prinzessin Euphemia li Britannia gerettet und getröstet, was sich in eine intensive, fast abhängige Bewunderung für die Prinzessin verwandelt.

Die Nachricht von Euphemias Tod durch Zero treibt Nina in einen Zustand der Wut und des Verlangens nach Rache. Diese Motivation kanalisiert ihre wissenschaftlichen Fähigkeiten in die Entwicklung einer Massenvernichtungswaffe. In der zweiten Staffel, nun achtzehn Jahre alt, arbeitet sie unter Prinz Schneizel el Britannia als Leiterin des Forschungsteams In Vogue, wo sie die Entwicklung der F.L.E.I.J.A., einer verheerenden Atombombe, abschließt. Ihr Erscheinungsbild wechselt von einer Schülerin mit Brille und Zwillingszöpfen zu einem professionelleren Look mit einem Pferdeschwanz und einem roten Kleid mit weißem Umhang.

Nachdem sie den ersten Einsatz der F.L.E.I.J.A. im Kampf und das entsetzliche Ausmaß ihrer Zerstörung miterlebt hat, wird Nina von Schock und Schuldgefühlen überwältigt. Sie verlässt Schneizels Seite und widmet sich der Entwicklung eines Gegenmittels, des F.L.E.I.J.A.-Eliminators. Ihre Suche nach Sühne treibt sie dazu, mit Lelouch zusammenzuarbeiten, obwohl sie ihm Euphemias Tod nicht verzeihen kann. Später arbeitet sie gemeinsam mit Lloyd und Cécile am selben Forschungsinstitut, und in den Jahren nach dem Konflikt verlagert sich ihr wissenschaftliches Engagement hin zur Suche nach friedlichen Anwendungen für ihre Forschung. Sie stellt sich auch allmählich ihrer Fremdenfeindlichkeit und überwindet sie, unterstützt durch Interaktionen mit japanischen Figuren wie Suzaku. Zu ihren wichtigsten Beziehungen gehören ihre Kindheitsfreundin Milly Ashford, ihre idealisierte Prinzessin Euphemia, ihr Arbeitgeber Schneizel und ihr ehemaliger Feind Lelouch. Ihre prägende Fähigkeit ist ihr außergewöhnlicher Verstand in der Kernphysik, den sie zunächst nutzt, um eine entsetzliche Waffe zu bauen, und später, um deren Auswirkungen rückgängig zu machen.