В 26 лет стала секретарём Алуштинского горкома КПУ. В 1994 году избрана народным депутатом Украины как беспартийная. С 1998 года — Уполномоченный Верховной Рады Украины по правам человека (омбудсмен; переизбиралась на этот пост в 2003 и 2007 гг.). В 2006—2007 году — депутат Верховной Рады Украины 5-го созыва от Партии регионов. Член Высшей квалификационной комиссии судей Украины (с 2003 года).
В 2007 году Президент Украины Виктор Ющенко своим указом «за значительный личный вклад в защиту конституционных прав и свобод граждан, многолетнюю плодотворную законотворческую и общественно-политическую деятельность» наградил Нину Карпачеву орденом «За заслуги» III степени.
В 2008 году Нина Карпачёва с украинской стороны участвовала в урегулировании ситуации с захватом сухогруза Lehmann Timber, так как большая часть экипажа судна была украинцами. После освобождения судно испытало технические трудности и было доставлено в ближайший порт Салала на буксире. Украинские власти обеспечили возвращение экипажа сухогруза на родину.
Уполномоченный Верховной Рады Украины по правам человека Нина Карпачёва показала нецензурный жест перед зданием Кабинета Министров Украины в Киеве.