1976 yılında İstanbul'da dünyaya gelen Nilgün Atılgan, Eskişehir Anadolu Üniversitesi Devlet Konservatuvarından mezun olmuştur.Nilgün Atılgan, İlk olarak 2007 yılında Gazi isimli dizide rol aldı. 2010 yılında Gazenfer Özcan Tiyatrosu'nda Can Tarlası, 5Frank ve Tecavüz isimli oyunlarda oynadı. Yine 2010 yılında Sakarya Fırat dizinde rol aldı.
2012 yılında Kanıt ve Lale Devri isimli dizilerde rol aldı. 2013 yılında Tiyatro Kumpanya ve Küçürek Kız isimli oyunlarda rol aldı. Yine 2013 yılında Karadayı, Güzel Çirkin ve Aşkı roman dizilerinde rol aldı. 2007 yılında Kelebek, 2014 yılında Fakat Müzeyyen ve 2019 yılında Efsunlu - Kabirden Gelen sinema filmlerinde rol aldı.
