Originaire de San Jose, au Costa Rica, Debi Nova commence à jouer du piano à l'âge de 4 ans et alors qu'elle est adolescente, elle est chanteuse d'un groupe très populaire dans la région. Après l'école secondaire, elle déménage à Los Angeles afin de fréquenter UCLA. Elle abandonne toutefois ses études quand Sergio Mendes l'invite à partir en tournée avec lui comme choriste. Cette décision lui ouvre les portes du showbiz puisqu'elle agira comme choriste de 2001 à 2004, partageant la scène avec des gros noms comme les Black Eyed Peas, entre autres.
En 2004, elle lance un premier simple intitulé One Rhythm qui grimpe jusqu'au sommet du palmarès Dance/Club de Billboard. Sa carrière en solo tarde à prendre son envol et elle continue de collaborer avec divers artistes de renom. Cette période lui permet de trouver plus d'aisance pour composer des textes. Elle signe de plus une entente avec l'étiquette Decca qui édite l'album Luna Nueva au printemps 2010.
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