Natalie Martinez, 12 Temmuz 1984'te Miami, Florida, ABD'de doğdu. 2002'de Westchester'daki özel Katolik okulunda eğitim görürken St. Brendan Lisesi'nden mezun oldu ve mankenlik yapmaya başladı. Nisan 2008'de Miss Florida güzellik yarışmasında "Miss Friendship" unvanını kazandı. 2006'da "Fashion House" dizisinde, 2007'de "Saints & Sinners" dizisinde rol aldı. Sinema debutu, "Death Race" filminde yarış pilotu Ames'in ortağı Case rolüyle oldu.

2010-2011 arasında "Detroit 1-8-7" dizisinde oynadı. 2012'de "End of Watch" filminde rol aldı. 2012-2013 arasında "CSI: NY" dizisinde oynadı. 2013'te "Broken City" filminde rol aldı. 2013-2014 arasında "Under the Dome" dizisinde oynadı. 2015'te "Self/less" filminde, "Kingdom" ve "Secrets and Lies" dizilerinde rol aldı.