Elle rencontre ensuite Federico Fellini qui lui offre un petit rôle dans la ''Dolce Vita''. Après cette expérience, elle part à New York où elle suit des cours avec Lee Strasberg. Ses premiers pas dans la musique remontent à 1965 avec Brian Jones, guitariste des Stones, elle enregistre avec lui son premier morceau, ''I’m Not Sayin''. L’année suivante elle rencontre Bob Dylan à Paris. Bob sous le charme, lui écrit le titre "I’ll Keep It with Mine", qu’elle publiera quelques années plus tard.
La Factory :
Andy Warhol, envoûté par Nico, l’impose à Lou Reed (qui va la détester) et sa bande. L’album culte à la banane ''The Velvet Underground&Nico'' sort, elle a 29 ans. Sa voix grave, singulière, teintée d’emphase théâtrale marque l’histoire. Pourtant Lou Reed la vire du projet.
Encouragée par Brian Eno et John Cale, elle se lance seule et son premier album solo, ''Chelsea Girl'', sort fin 1967. Nico souvent vue comme une ''opportuniste camée'' enregistrera cependant six albums et se produira en concert pendant vingt ans.
Sa vie sentimentale fascine, à l’âge de 24 ans, Nico donne naissance à son fils unique, Ari, dont la paternité est attribuée à Alain Delon. Ari, porte le nom de sa grand-mère paternelle ; Boulogne, c’est la mère d’Alain Delon qui l’élève. Alain ne reconnaîtra jamais Ari malgré leur ressemblance plus que troublante. Lou Reed, John Cale, Iggy Pop, Tim Buckley et Jim Morrison sont ses amants. En 1969, la chanteuse rencontre le cinéaste français Philippe Garrel avec lequel elle vit pendant neuf ans. Elle est son égérie sur de nombreux films.
Malgré tout Nico connaît des problèmes de drogue, une addiction tenace à l’héroïne, elle partage même sa seringue avec son fils Ari. Il explique "Elle m’a tout donné. Même la drogue, je l’ai vécue à fond avec elle sans que ce soit un problème. C’était une manière d’être ensemble". Lassée d’être uniquement prise en considération pour son physique (sublime) Nico détruit son image et vieillit prématurément, elle s’autodétruit de manière très efficace, l’héroïne faisant le reste. Le 18 juillet 1988, Nico meurt à l’hôpital d’une hémorragie cérébrale, quelques heures après une chute à vélo sur l’île d’Ibiza. Elle avait 49 ans.
Le documentaire ''Nico Icon'', film biographique réalisé par Susanne Ofteringer, avec les témoignages de quelques proches et d’artistes underground ayant collaboré avec elle, témoigne de ce parcours étonnant.