Elle participe aux Jeux olympiques de 2012, à Londres, et se classe treizième de l'épreuve de l'heptathlon, en améliorant sa meilleure marque personnelle avec 6 319 pts[1].
Le , à Lisse, Nadine Broersen établit un nouveau record des Pays-Bas du saut en hauteur en franchissant une barre à 1,89 m. Quelques jours plus tard, lors du meeting de Götzis, elle porte son record personnel à l'heptathlon à 6 345 pts, en terminant deuxième du concours, derrière la Canadienne Brianne Theisen[2].
En , Nadine Broersen remporte l'épreuve du pentathlon lors des championnats du monde en salle de Sopot, en Pologne. Elle porte son record personnel à 4 830 pts en améliorant notamment ses meilleures performances sur 60 m haies (8 s 32), au saut en hauteur (1,93 m), au saut en longueur (6,17 m) et sur 800 m (2 min 14 s 97)[3]. Elle devance la Canadienne Brianne Theisen-Eaton et l'Ukrainienne Alina Fyodorova. Elle remporte la Coupe d'Europe des épreuves combinées 2014 à Toruń puis devient vice-championne d'Europe au mois d'août suivante (6 498 pts) derrière la Française Antoinette Nana Djimou (6 556 pts).