Em 1999 interpretou Marina em Malhação, uma das personagens principais da temporada, onde permanece na temporada seguinte também, saindo do seriado com bastante popularidade entre os adolescente. Em seguida fez participações especiais nas novelas A Padroeira, Kubanacan e Da Cor do Pecado. Foi a vilã Beatriz na novela A Lua Me Disse, de Miguel Falabella com a personagem que disputa o amor do galã Wagner Moura. No teatro, encenou diversos espetáculos como Zastrozzi, montagem de Selton Mello e Daniel Herz para texto do canadense George Walker, Orlando com o texto de Virginia Woolf na direção de Bia Lessa e Eu Nunca Disse que Prestava com texto de Adriana Falcão e Lu Pessanha, dirigida por Rodrigo Penna.
Natália fez parte do elenco de A Grande Família até 2011, quando deixou o seriado. Atualmente faz parte do elenco do seriado Tapas & Beijos, interpretando a dançarina Lucilene. Em 2013, participou do elenco do filme Vai que Dá Certo como Jaqueline, personagem que voltou a interpretar em uma continuação em 2016.
