Sœur d'Olivier Nakache.

Diplômée d'un DEUG option cinéma, Géraldine Nakache commence à travailler à la télévision sur la chaîne Canal +, où elle supervise les castings de l'émission Groland, avant d'être assistante-réalisatrice sur les fictions des Guignols de l'info. En 2000, elle passe sur la chaîne Comédie et d'assistante-productrice, devient productrice exécutive. De 2003 à 2005, elle se met en scène dans Starloose Academy et La Télooose, deux émissions parodiant les programmes télévisés.

Sa carrière débute en 2006, avec la comédie de Lisa Azuelos, Comme t'y es belle !, où elle partage ses déboires amoureux avec Michèle Laroque, Aure Atika et Valérie Benguigui. Après un rapide retour à la télévision pour Kaamelott, Géraldine revient sur le grand écran en 2008 sous la direction d'Alexandre Arcady dans Tu peux garder un secret ?. L'actrice enchaîne alors trois seconds rôles dans des comédies : Jusqu'à toi (2008), une romance franco-canadienne avec Mélanie Laurent, Tellement proches (id), co-réalisée par son frère Olivier Nakache, et RTT (2009) emmenée par Kad Merad.

En 2010, l'actrice spontanée se révèle réalisatrice talentueuse avec la comédie Tout ce qui brille, qu'elle co-réalise avec Hervé Mimran et qui fait sensation au Festival de l'Alpe d'Huez, créant un véritable engouement auprès du public. Dans ce film peignant les amitiés tumultueuses de jeunes filles de la banlieue parisienne, Géraldine Nakache partage l'affiche avec Leïla Bekhti et Audrey Lamy. Peu de temps après, plus qu'à l'aise dans le registre comique, elle fréquente Michaël Youn débordé par son travail de Coursier, avant de retrouver sa camarade Leïla Bekhti pour la comédie familiale d'Anne Depetrini, Il reste du jambon ?.

Devenue une actrice populaire, on la retrouve aux côtés de Mélanie Laurent en 2011 dans Et soudain, tout le monde me manque, puis en 2012 au sein de sa bande de "potes" à la ville, dont Gilles Lellouche, Jean Dujardin et Alexandra Lamy, pour les besoins du film à sketches Les Infidèles. Dans la foulée, la comédienne rejoint l'aventure du Marsupilami, nouvelle réalisation d'Alain Chabat. A la fin de l'année 2012, décidément très chargée pour la comédienne, Géraldine Nakache retrouve la casquette de réalisatrice, aux côtés de son acolyte Hervé Mimran, pour la comédie "à l'américaine" Nous York.

En 2014, elle partage le casting très féminin de Sous les jupes des filles et donne la réplique à Kim Rossi Stuart dans la comédie L'Ex de ma vie. A l'affiche de Robin des bois, la véritable histoire (2015) et Les Aventures de Spirou et Fantasio (2018), Géraldine se fait plus rare sur les écrans. En 2019, elle réalise son troisième long métrage : J'irai où tu iras, une histoire émouvante entre deux sœurs aux caractères bien différents. Pour l'occasion, elle retrouve Leïla Bekhti. Elle est aussi active côté séries : dans Hippocrate, où elle joue la directrice d'hôpital, mais aussi dans La Flamme et Le Flambeau, via le rôle de Marina.

Davantage présente au début des années 2020, Géraldine Nakache joue l'héroïne du thriller Vacances, puis prend part au film judiciaire Toi non plus tu n'as rien vu, à la comédie dramatique Toi non plus tu n'as rien vu et à la comédie Je ne suis pas un héros.