Jusqu'à l'âge de 12 ans, leur famille vivait au Kazakhstan, dans la ville de Chevtchenko (depuis 1991, Aktau). Après le divorce de ses parents, elle a déménagé avec sa mère Valentina Pavlovna à Ivanovo en 1995. En 1999, après avoir terminé l'école, elle est entrée à l'École régionale de culture d'Ivanovo dans le cours de Tanzilya Rakhimzyanovna Shchekina, qu'elle a terminée en 2003. Ensuite, Natalya a déménagé à Moscou et a trouvé un emploi de manager dans un magasin de sport sur le prospect Koutouzov.

En 2007, elle a participé à l'émission « Deux étoiles » avec Dmitri Koldun. En 2011, elle a commencé à jouer le rôle de chef de département dans la série « Univer. Nouveau dortoir » sur la chaîne TNT. En 2012, elle a reçu le prix « TopBeauty Cinema Awards » dans la catégorie « Séduction ». En 2018, elle a reçu le prix « Fashion People Awards » dans la catégorie « Actrice de l'année ».