Setelah masuk Pelatnas, Nova sempat merasa minder karena baru bergabung pada usia 21 tahun, Terlebih saat itu pemain-pemain seusianya sudah ada di peringkat atas ranking dunia.
Pada masa-masa awal karirnya di Pelatnas, Nova tidak langsung dipasangkan dengan Vita Marissa. Dia berpasangan dengan pemain lain dan belum dipercaya untuk bermain di turnamen internasional.
Namun, Nova berhasil mendapatkan kepercayaan Pelatnas setelah berjaya di berbagai ajang bulu tangkis nasional. Setelah itu, dia baru dipasangkan dengan Vita Marissa di nomor ganda campuran.
Bersama Vita, Nova memenangkan SEA Games 2001, Kejuaraan Bulutangkis Asia 2003 dan Japan Open 2004. Mereka juga sempat masuk ke final di beberapa turnamen internasional namun tidak bisa meraih kemenangan.
Perjalanan Nova dan Vita harus berakhir pada 2004 setelah Vita mengalami cedera bahu yang cukup parah dan harus menjalani perawatan sekitar enam bulan. Setelah itu, barulah Nova dipasangkan dengan Lilyana Natsir alias Butet.
Bersama Butet membuat karirnya semakin meningkat. Nova dan Butet langsung masuk ke semi final China Open dan berhasil juara di Singapore Open di dua turnamen pertama mereka itu.
Pasangan itu benar-benar merajai nomor ganda campuran sejak saat itu. Mereka juara di berbagai ajang turnamen internasional dan menjadi pasangan ganda campuran nomor satu di dunia.
Mereka juara di Singapore Open 2004 dan 2006, Indonesia Open 2005, Chinese Taipei Open 2006, Korea Open 2006, China Open 2007, Filipina Open 2007 dan masih banyak lagi.
Nova/Butet juga menjadi juara di Piala Dunia Bulutangkis 2006, Kejuaraan Dunia Bulutangkis 2005 dan 2007 dan Kejuaraan Asia 2006. Selain itu, mereka juga mendapat emas di SEA Games 2005 dan 2009.