Sasaki nació el 8 de febrero de 1988 en Akita, capital de la prefectura de Akita, en una familia de escasos recursos. Su padre murió en un accidente automovilístico cuando Nozomi era adolescente, y la familia quedó al borde de la pobreza. Toda la responsabilidad de criar a los hijos, y Nozomi tiene dos hermanos mayores, recayó sobre los hombros de la madre de la niña.

Pero en ese entonces, aunque la madre se esforzaba mucho, la familia seguía siendo pobre, y a los 14 años Sasaki Nozomi consiguió un trabajo, prácticamente abandonando la escuela. Nunca terminó sus estudios y todavía lee mal los textos complejos, lo que causa dificultades durante las grabaciones de programas de televisión, cuando Nozomi no puede leer correctamente las indicaciones del director en el monitor. Se cree que ese tiempo fue el comienzo de su carrera como modelo, pero no es del todo cierto. Consiguió un trabajo en una tienda de un taller de costura frente a la estación de tren de Akita y formalmente se consideraba modelo, pero el trabajo de una modelo provincial no se parece en absoluto al trabajo de una modelo profesional de alto nivel. Con mayor frecuencia tenía que trabajar como vendedora y comunicarse con los clientes, lo que hacía de muy mala gana, provocando el descontento tanto de los propios clientes como de la tienda. Por eso, cuando en mayo de 2005 la revista Weekly Young Jump organizó en Akita el concurso de belleza Gyarucon 2005 con el objetivo de buscar nuevas modelos, el gerente prácticamente obligó a Sasaki Nozomi a participar en él. Ella aceptó de mala gana, y esa decisión cambió instantáneamente su vida, ya que ganó el gran premio del concurso y, con él, el éxito futuro. En abril de 2017 se casó con el comediante y presentador de televisión Ken Watabe. El 13 de septiembre de 2018 dio a luz a un hijo.