Nicke Widyawati mengawali karier dengan bekerja di Bank Duta saat masih menempuh kuliah S1 di ITB. Setelahnya, ia diketahui bekerja di PT Rekayasa Industri.
Wanita kelahiran Tasikmalaya ini juga pernah bekerja di perusahaan BUMN yang bergerak di bidang kelistrikan, Mega Eltra. Di sini, ia sempat menjabat sebagai direktur utama.
Pada 2014, Nicke Widyawati ditarik ke PLN untuk menjabat sebagai Direktur Pengadaan Strategis I. Kemudian pada 2017, ia baru mulai berkarier di Pertamina.
Jabatan pertama Nicke Widyawati di Pertamina adalah Direktur Sumber Daya Manusia dan pelaksana tugas Direktur Logistik, Rantai Pasokan dan Infrastruktur.
Baru setelah beberapa bulan menjabat, ia dijadikan pelaksana tugas Direktur Utama merangkap Direktur Sumber Daya Manusia.