Luego firmó para el sello Maverick Records de Madonna y lanzó Viaje infinito (2002) desde Estados Unidos, con el que obtuvo una nominación al Grammy Latino.

Su carrera le ha permitido ser dueña de un repertorio que se mueve desde el pop con elementos del soul, rock y electrónica, escoltada por productores como Tito Dávila, Cristián Heyne, Gustavo Cerati y Andrés Levin.

En 1987 Denisse participa en el programa busca talentos infantiles Festiniños donde gana el primer lugar, con la canción «Niños de esta tierra» compuesta por Marco Aurelio.

Algunos de los logros alcanzados por este material fue ser triple disco de platino por sus ventas, ganar el premio «Top Music» como «Mejor Solista Femenina» y nominaciones a los premios APES en varias categorías, con todo esto Nicole decidió iniciar un proceso de internacionalización que, si bien comenzó con la publicación del disco en otros mercados, fue postergado por su sello discográfico.

Paralelamente, realizó su primera gira promocional a España y su primer concierto en el extranjero en República Dominicana.

Luego de media hora, su show fue cortado abruptamente por el animador, debido a una caída en la sintonía televisiva.

[1]​ La cantante tuvo que salir del escenario sin su galvano de participación y la transmisión fue cortada en televisión.

Luego de este episodio, la cantante decidió alejarse del espectáculo por casi un año, aunque participó en la Teletón 1996.

El álbum superó la categoría platino en Chile por sus ventas, mientras en radios sonaron los sencillos «Todo lo que quiero», «Noche», «No soy de nadie» y «Sirenas».

Posteriormente, Nicole presentó en vivo su disco en Argentina, Paraguay y tres años después en México.

En diciembre de ese mismo año Nicole, con nueva residencia en Miami, adelantó en las radios chilenas el primer sencillo de su cuarto disco llamado «Viaje infinito», primer tema lanzado a cargo del sello Maverick y Warner en 2002; además de este sencillo, llegaron a las radios los sencillos «Amanecer» y «Vida».

[3]​ Durante su visita, colaboró como artista invitada en el disco Absoluto del dúo electrónico Marciano compuesto por Rodrigo Castro y Sergio Lagos.

Tras su partida, el joven periodista Nicolás Soto estrenó el documental "Pop del Sur" dedicado a la cantante en el Festival In Edit de Santiago.

La placa contiene diez canciones, de las cuales ocho pertenecen a su propia autoría, más el tema «El camino» del cantautor argentino Leo García y una nueva versión para «Rapture» del grupo Blondie.

Y lo es más con un repertorio de frecuentes éxitos que, aunque ella misma conspira contra la sorpresa al anunciarlo con frases como "ahora vamos a recordar", está recreado en nuevos arreglos y casi nunca la audiencia puede predecir lo que viene a continuación».

Durante este período, Nicole ha colaborado en proyectos como el nuevo disco de Francisco González (ex Lucybell) Mi propia luz con la canción «Sueño eterno», Pedro Frugone (exguitarrista de La Ley) en Yo objeto con la canción «Fraude», Sebastián Piga en su disco Sundance volumen 1 para la canción «Moments» y para la cantautora indie/folk Rosario Mena con su tercer disco Perpetua en la canción «Dinero», además de un homenaje al poeta Mauricio Redolés producido por Julio Osses donde Nicole interpreta «El monstruo».

Allí se reunieron bandas como Los Tres, Sinergia, Javiera y Los Imposibles, Sergio Lagos, Francisca Valenzuela, Jorge González, De Saloon, Gonzalo Yáñez, entre otras, reuniendo a más de cien mil personas.

Por otro lado participó del Festival El Abrazo, efectuado días después de esa Teletón.

Debido a la buena evaluación interna y del público, Nicole es elegida para conducir el matinal durante el mes de febrero mientras la conductora titular toma vacaciones, mejorando resultados de audiencia, logrando desarrollo y cohesión con el equipo del matinal.

[11]​ De ese disco también lanzó los sencillos «Románticos» y «Pequeñas cosas buenas», además colabora Fernando Milagros en la canción «Columna vertebral».