Daha öğrenci olduğu yıllarda İkinci Bahar dizisinde oynamaya başlaya Yeşilçay, sonrasında herkesin hafızasına kazınan 2002 yapımı Çağan Irmak’ın yönetmenliğini yaptığı Asmalı Konak dizisinde rol aldı. Canlandırdığı Bahar Karadağ rolüyle şöhreti yakalayan Yeşilçay, geniş kitlelere ulaştı. 2002 yılında şarkıcı Teoman'la beraber "Mumya Firarda" adlı komedi filminde rol alarak sinema sahnesine giren Nurgül Yeşilçay, 2003 yılında Abdullah Oğuz'un yönettiği Asmalı Konak dizisinin devam filmi olan Asmalı Konak-Hayat'ta Özcan Deniz'le birlikte yine başrolde olarak projede yer aldı.