Ainun dilahirkan di Kabupaten Gresik, Jawa Timur dan tinggal disana hingga remaja. Ia melanjutkan sekolahnya di SMUN 5 Surabaya. Ketika di SMU, ia termasuk anggota tim Indonesia dalam Olimpiade Matematika Asia Pasifik 2003 dan meraih honorable mention. Ainun telah menikah pada September 2009. Istrinya bernama Nimah Eka Yanti (lahir 1992) yang tinggal bersamanya di Singapura.
Ia mendapatkan pendidikan sarjana di Universitas Teknologi Nanyang (NTU), Singapura dengan jurusan Computer Engineering. Ketika di NTU, ia bergabung mewakili NTU dalam perlombaan pemrograman ACM ICPC tahun 2006-2007 bersama dua mahasiswa Indonesia lainnya. Tim ini menjuarai ACM ICPC level regional Asia di Teheran, Iran (2006) dan ikut bertanding di level dunia di Tokyo, Jepang (2007).
Setelah lulus, ia bergabung dengan IBM Singapura sebagai software engineer, dan setelah itu ia menjabat sebagai konsultan senior. Ainun dikenal sebagai juru bicara dan salah satu penggagas situs KawalPemilu.org, yaitu situs crowdsourcing digitalisasi dan penghitungan hasil pemilihan presiden 2014 berdasarkan scan formulir C1 dari KPU.
Berkaitan dengan situs ini, ia muncul di berbagai media cetak dan elektronik, termasuk beberapa wawancara di TV dan wawancara oleh koran Financial Times.
Saat ini Ainun menjadi penasehat Relawan TIK Gresik selaku kota kelahirannya. Sebuah komunitas yang peduli terhadap teknologi informasi dan juga berusaha memanfaatkan TIK bagi kemaslahatan masyarakat luas.
