Hasta los 12 años, su familia vivió en Kazajistán, en la ciudad de Shevchenko (desde 1991, Aktau). Tras el divorcio de sus padres, en 1995 se mudó con su madre Valentina Pavlovna a Ivanovo. En 1999, tras terminar la escuela, ingresó en la Escuela Regional de Cultura de Ivanovo en el curso de Tanzilya Rakhimzyanovna Shchekina, donde se graduó en 2003. Luego Natalya se mudó a Moscú y consiguió trabajo como gerente en una tienda de deportes en la avenida Kutuzovsky.

En 2007 participó en el programa «Dve zvezdy» con Dmitry Koldun. En 2011 comenzó a interpretar el papel de jefa de departamento en la serie «Univer. Novaya obshchaga» en el canal de televisión TNT. En 2012 recibió el premio «TopBeauty Cinema Awards» en la categoría «Seducción». En 2018 recibió el premio «Fashion People Awards» en la categoría «Actriz del año».