Debutó en el cine en la película francesa Léon (1994), donde encarnó el papel de una huérfana que es salvada por un asesino a sueldo.En la década de 1990, interpretó varios papeles protagonistas en filmes como Beautiful Girls y Anywhere But Here.Posteriormente, interpretó el papel principal en las películas históricas Los fantasmas de Goya (2006) y The Other Boleyn Girl (2008).[9] Es conocida por interpretar a Padmé Amidala en la segunda trilogía de Star Wars, Star Wars: Episodio I - La amenaza fantasma (1999), Star Wars: Episodio II - El ataque de los clones (2002), Star Wars: Episodio III - La venganza de los Sith (2005) y a Jane Foster en las películas del universo cinematográfico de Marvel Thor (2011), Thor: Un mundo oscuro (2013), Avengers: Endgame (2019), y Thor: Love and Thunder (2022).[15] Los primeros años la familia vivió en Washington D. C., ciudad en la que Portman asistió a la escuela Charles E. Smith Jewish Day School.[20] La actriz aprendió hebreo e inglés y estudió en una escuela primaria judía llamada Solomon Schechter Day School en Glen Cove, Nueva York.En 1998, un artículo suyo —titulado «A Simple Method to Demonstrate the Enzymatic Production of Hydrogen from Sugar» (Un método sencillo para demostrar la producción enzimática de hidrógeno desde azúcar)— participó en un concurso de ciencias en el que fue seleccionado como semifinalista.[40][41] En mayo de 2015 la actriz pronunció en la universidad estadounidense de Harvard un emotivo discurso dirigido a los recién graduados, en el que les animó a asumir su propia inexperiencia, inseguridades e ignorancias para tomar riesgos y lograr objetivos inimaginables para ellos.Las imágenes llamaron la atención de la agencia Wilhelmina Models, con la que posteriormente firmó un contrato.[45] Para favorecer su carrera cinematográfica, a los doce años, sus padres le cambiaron su apellido por otro más fácil y comercial, el de su abuela materna.Tras la audición fue seleccionada como actriz sustituta junto a la cantante Britney Spears para el papel de Tina Denmark, el cual fue interpretado por Laura Bell Bundy.[48] Esta exigencia ha mantenido en posteriores películas, lo que le permitió culminar su carrera de psicología.Esta última resultó ser una experiencia dura para una actriz juvenil, ya que Allen prefiere no dar instrucciones precisas a sus actores y obtener registros de improvisación.En Anywhere But Here (1999), de Wayne Wang, también obligó a eliminar las escenas en las que debía aparecer desnuda.Los productores quisieron sustituirla, pero Susan Sarandon, protagonista de la película, se negó a ello.No sería esta la última buena noticia, ya que también fue nominada a los Óscar por este mismo papel en la categoría de Actriz Secundaria, aunque esta vez no se llevaría la estatuilla.Se trató de My Blueberry Nights, que incluyó a un enorme reparto: además de la propia Portman, la ganadora del Óscar Rachel Weisz (El jardinero fiel), Jude Law (Closer), Ed Harris (Las horas) y la sorpresa del reparto: la cantante Norah Jones, quien ya había participado representándose a sí misma.A continuación rodó la película del debutante Justin Chadwick que lleva por título Las hermanas Bolena, acerca de las hermanas Ana y María Bolena, las cuales se enfrentaron por el amor del rey Enrique VIII.El gran aliciente del filme es que las hermanas fueron interpretadas por Portman y Scarlett Johansson, respectivamente.El filme, que fue colgado en la red, precedió en los cines al largometraje de Anderson, Viaje a Darjeeling.La actriz presentó en el Festival de Venecia 2010 la película El cisne negro de Darren Aronofsky, drama ambientado en el mundo del ballet, arte que Portman había practicado en la niñez y que retomó para el filme.Por su actuación obtuvo un Globo de Oro, un premio SAG y además, el Óscar como Mejor Actriz por su interpretación en dicho filme.Entre sus parejas conocidas se encontraron los actores Lukas Haas, Jake Gyllenhaal, Gael García Bernal, Liron Levo, el modelo Nathan Bogle,[59] y el cantante Devendra Banhart.[71] Posee una elevada capacidad para el análisis científico y matemático, así como memoria eidética.
Natalie en la premier de la película
No Strings Attached
en 2011.