в кино — с 1953 года (первая роль — Сашенька в фильме «Алёша Птицын вырабатывает характер»).
Успех пришёл с выходом фильма Леонида Гайдая «Операция «Ы» и другие приключения Шурика», в которой Наталья сыграла студентку Лиду. В дальнейшем она ещё дважды снималась в комедиях Гайдая — в фильмах «Иван Васильевич меняет профессию» и «Не может быть!»