Se dio a conocer en la primera edición del talent show español Operación Triunfo.
Fue presentadora de televisión en los programas Megatrix de Antena 3, Grand Prix del verano en televisiones autonómicas junto a Bertín Osborne, Menuda noche en Canal Sur junto a Juan y Medio o Fenómeno Fan en Canal Sur y Disney Channel, entre otros.
[4][5] En el año 2002 la cantante presenta su primer álbum de estudio No soy un ángel (Valemusic).
Producido por Brian Rawling y Graham Stack (productores de Enrique Iglesias, Britney Spears o Tina Turner), se grabó en Londres.
Los sencillos de este debut fueron "Vas a volverme loca", "La noche llegó" y "No soy un ángel".
La canción pop "Besa mi piel" y "Sólo tu amor" fueron los sencillos del disco.
"Besa mi piel" fue compuesto por Natalia y alcanzó los primeros puestos en la lista de Los 40 Principales.
Ese mismo año participa también junto a El Canto del Loco, Carlos Baute, Tiziano Ferro, David Civera, Chenoa o Miguel Ángel Muñoz, entre otros en el sencillo número 1 "Latido urbano" elaborado por el locutor de Los 40 Principales, Tony Aguilar para su álbum Tony Aguilar y amigos (Tool Music).
[13][14] La cantante obtiene millones de visitas en Internet gracias a este sencillo.
[15] En este disco producido por Bruno Nicolás y Kiko Rodríguez (Snoop Dogg o Juan Magán, entre otros), Natalia quiso romper con su imagen de "lolita" con la que había sido quizás encasillada en el pasado.
En 2012 lanzó "Indómita", un sencillo pop en cuyo videoclip apareció la modelo española Noelia López (ganadora del concurso de televisión Supermodelo).
Este año realizó una nueva gira que se extendió hasta otoño.
[20] Tiempo después tuvo repercusión con "Nunca digas no", en la que colaboraron los canarios Xriz y CHK.
[25] En 2015 grabó "Ya lo sé" y "Solo tú", dos temas que salieron a la venta en primavera.
En 2018 presentó "Con ganas", sencillo que entró directo al número 1 general de iTunes en España.
En 2022 presentó el sencillo "Fama", que entró al número 1 de iTunes España.
En 2024 lanza "Nadie más", compuesta por la cantante y con distribución del mismo sello.