ในปี พ.ศ. 2540 นัตสึมิ อาเบะ ได้เข้ามาเป็นสมาชิกรุ่นแรกของมอร์นิงมุซุเมะ กลุ่มนักร้องหญิงชื่อดังของญี่ปุ่น เธอได้รับหน้าที่ให้เป็นนักร้องนำในเพลงซิงเกิลหลาย ๆ เพลง (โดยเฉพาะช่วงก่อนหน้าที่มากิ โกะโต สมาชิกรุ่นที่สาม จะเข้ามาอยู่ในกลุ่ม)โดยผลงานที่เป็นที่รู้จักกันมากที่สุดก็คือเพลง ฟูรุซาโตะ เหตุเพราะว่า ในเพลงนี้เธอได้รับหน้าที่ให้ร้องนำเพียงผู้เดียว ส่วนสมาชิกในกลุ่มคนอื่น ๆ ได้รับบทบาทเป็นเพียงนักร้องในแนวเสียงคอรัสและแบ็คอัพเท่านั้น

นอกจากงานเพลงที่เธอสร้างร่วมกับกลุ่มแล้ว อะเบะยังได้ร้องเพลงในฐานะศิลปินเดี่ยวออกมาอีกจำนวนหนึ่ง เช่น เพลงประกอบภาพยนตร์โฆษณาที่เธอร่วมแสดงด้วย และเพลง โอโตโกะ โทโมดาจิ ซึ่งมีการบันทึกเอาไว้ในอัลบั้ม อิกิมัสโชะอิ! ซึ่งเป็นอัลบั้มที่สี่ของมอร์นิงมุซุเมะ

ทางด้านงานการแสดง เธอได้เล่นบทนำในละครและภาพยนตร์ของมอร์นิงมุซุเมะในเรื่อง เลิฟว์ เซ็นจูรี และ พินช์รันเนอร์ และยังได้มีโอกาสไปแสดงละครโทรทัศน์อื่น ๆ นอกเหนือจากสังกัดตนเองอีกด้วย เช่นเรื่อง เนิร์ซแมน เป็นต้น

อะเบะไม่เคยได้เข้าร่วมกับกลุ่มนักร้องย่อยของมอร์นิงมุซุเมะเลย แต่เคยได้เข้าไปร่วมงานในกลุ่มพิเศษที่ถูกตั้งขึ้นตามระบบชัฟเฟิล ยูนิทส์ ของเฮลโล! โปรเจกต์ เท่านั้น อย่างเช่นกลุ่ม คีโระ 5 และ โอโดรุ 11 เป็นต้น

ในปีพ.ศ. 2546 อะเบะได้ตั้งทีมนักร้องร่วมกับโยซูมิ เคโกะ อดีตสมาชิกของโรกุเซ็มมง โดยเป็นกลุ่มนักร้องสองคนที่ถูกขนานนามว่ากลุ่ม “แม่กับลูกสาว” ซึ่งกลุ่มนี้ได้สร้างผลงานเพลงซิงเกิลหนึ่งเพลง โดยงานนี้เป็นการสร้างที่มีจุดประสงค์เพื่อที่จะเตรียมพร้อมในการทำงานเป็นศิลปินเดี่ยวของเธอ

จนกระทั่งในช่วงฤดูร้อนของปีเดียวกัน อะเบะได้เริ่มงานในฐานะของศิลปินเดี่ยวอย่างเป็นทางการ โดยเพลงซิงเกิลเพลงแรกของเธอมีชื่อว่า 22 ไซ โนะ วาตาชิ ซึ่งได้เปิดตัวครั้งแรกในวันที่ 13 สิงหาคม ไม่กี่วันจากวันเกิดปีที่ 22 ของเธอ ส่วนซีดีเพลงเดี่ยวของเธอก็ได้วางจำหน่ายหลังจากนั้นมาไม่นานนัก โดยผลงานส่วนใหญ่ในงานชุดนั้นจะเป็นเพลงของกลุ่มมอร์นิงมุซุเมะที่เธอนำมาขับร้องใหม่

ในครั้งที่มอร์นิงมุซุเมะได้แบ่งตัวเองออกเป็นสองกลุ่ม เพื่อความสะดวกในการตระเวนทัวร์คอนเสิร์ตภายในประเทศญี่ปุ่น อะเบะก็ได้รับหน้าที่ให้เป็นหัวหน้าของกลุ่ม มอร์นิงมุซุมะ ซากูระกูมิ ที่เป็นหนึ่งในสองกลุ่มซึ่งถูกแบ่งออกมา จนกระทั่งวันที่ 25 มกราคม พ.ศ. 2547 หลังจากการทัวร์ฤดูหนาวของนักร้องในสังกัดเฮลโล! โปรเจกต์ จบลงไปแล้ว นัตสึมิ อาเบะ ก็ได้ ‘สำเร็จการศึกษา’ จากมอร์นิงมุซุเมะไป เพื่อที่จะได้ทุ่มเวลาให้แก่งานเพลงเดี่ยวของเธออย่างเต็มที่

หลังจากนั้นมา อะเบะได้สร้างงานซิงเกิลออกมาอีกหลายงาน และขณะเดียวกัน เธอก็ยังได้มาร่วมทำกิจกรรมต่าง ๆ ของทางเฮลโล! โปรเจกต์ อยู่เรื่อย ๆ อย่างเช่น แสดงคอนเสิร์ต หรือร่วมงานเพลงกับอายะ มัตสึอุระ และมากิ โกะโต ในกลุ่มที่ชื่อว่า โนจิอุระ นะสึมิ และเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งในเพลงที่ชื่อว่า ออล ฟอร์ วัน แอนด์ วัน ฟอร์ ออล ร่วมกับศิลปินทุกคนและกลุ่มนักร้องทุกกลุ่มที่อยู่ในเฮลโล! โปรเจกต์ เป็นต้น

ในช่วงปลายปีพ.ศ. 2547 อะเบะต้องพบกับข่าวอื้อฉาวเกี่ยวกับเรื่องที่เธอได้นำเอาบทกลอนของผู้อื่นมาเขียนเอาไว้ในผลงานสมุดรวมภาพของตนเองโดยไม่ได้รับอนุญาต ทำให้เธอต้องออกมารับผิดชอบผ่านสื่อโดยการขอโทษ และได้พักงานตัวเองเป็นเวลา 3 เดือน โดยในช่วงเวลานั้น เธอจะไม่ร่วมงานใด ๆ ในสังกัดเลย รวมไปถึงการแสดงคอนเสิร์ต ‘สำเร็จการศึกษา’ ของคาโอริ อีดะ เพื่อนร่วมรุ่นก่อตั้งของเธอ ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2548 ด้วย นอกจากนั้นแล้ว อัลบั้มเพลงของเธอ ที่มีกำหนดการณ์วางจำหน่ายในช่วงต้นปีเดียวกัน และผลงานซิงเกิลที่ชื่อว่า นาริยามะไน แทมบูริน ที่จะเปิดตัวในวันที่ 26 มกราคม ก็ต้องถูกยกเลิกไปด้วย

จนกระทั่งเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2548 อะเบะก็ได้กลับเข้ามาทำงานอีกครั้ง โดยในเดือนสิงหาคมปีเดียวกัน เธอได้เปิดตัวเพลงซิงเกิลที่ 5 ของเธอ ที่ชื่อว่า โคย โนะ ฮานะ และได้เข้าร่วมเป็นสมาชิกของกลุ่มพิเศษของเฮลโล! โปรเจกต์ ที่ชื่อ DEF.DIVA ร่วมกับมากิ โกะโต, ริกะ อิชิกาวะ และอายะ มัตสึอุระ

ในเดือนพฤศจิกายนปีเดียวกัน เธอได้ออกผลงานซิงเกิลมาอีกหนึ่งเพลง โดยใช้ชื่อว่า ทาการะโมโนะ หรือในอีกชื่อหนึ่งคือ เซ็ง ซึ่งชื่อที่สองนี้มีที่มาจากชื่อของตัวละครหลักที่รับบทโดยอะเบะ ในเรื่อง ทาการะโมโนะ นั่นเอง

ฤดูใบไม้ผลิปี พ.ศ. 2549 สวีท-โอ-ฮอลิค ซิงเกิลใหม่ของอะเบะก็ได้เปิดตัวออกมาสู่ผู้ฟัง พร้อมกันกับอัลบั้มเพลงใหม่ของเธอที่ชื่อว่า เซคคันด์~ชิมิวาตารุ โอโมย และในปีเดียวกันนี้เอง นะสึมิและอาซามิ อะเบะ น้องสาวแท้ ๆ ของเธอ ได้ร่วมกันแสดงละครโทรทัศน์ของญี่ปุ่นอีกด้วย โดยละครเรื่องนี้จะมีเนื้อหาเกี่ยวกับ เดอะ พีนัทส์ -- กลุ่มนักร้องดูโอแนวป็อปชาวญี่ปุ่น ที่โด่งดังในช่วงยุค 60

ในเดือนมิถุนายนของปีเดียวกัน หลังจากที่ผลงานสมุดรวมภาพถ่ายชุด écru ได้ตีพิมพ์ไปแล้ว ก็เกิดกระแสการรวมตัวกันของคนที่เกลียดเธอขึ้นในโลกออนไลน์ ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะมีการกล่าวหาว่า อะเบะได้ฆ่าเต่ากระซึ่งเป็นสมบัติของชาติญี่ปุ่นในดีวีดีบันทึกเบื้องหลังการทำงานในสมุดรวมภาพชุดนี้ แต่ภาพนั้นไม่ปรากฏออกมาภายนอกเนื่องจากว่าเจ้าหน้าที่ฝ่ายผลิตได้ตัดมันทิ้งไปแล้ว แต่ถึงอย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่ก็ยังเชื่อว่าข่าวนี้เป็นเพียงการปล่อยข่าวลวงออกมาเพื่อที่จะสร้างเรื่องอื้อฉาวในวงการบันเทิงอีกเรื่องหนึ่งเท่านั้น ส่วนตัวอะเบะเองก็ปฏิเสธที่จะแสดงความคิดใด ๆ เกี่ยวกับประเด็นนี้ และข่าวดังกล่าวนี้ก็มิได้กระทบกับงานที่เธอได้ทำในเฮลโล! โปรเจกต์ แต่อย่างใด

นอกจากนั้นแล้ว ผลงานเพลง อามาซูงิตะ คาจิตสึ ของเธอ ซึ่งเปิดตัวครั้งแรกในเดือนตุลาคมของปีเดียวกัน ก็ยังขึ้นไปติดอันดับที่ 5 ของตารางโอริคอน ชาร์ท แบบสวนกระแสกลุ่มคนที่เกลียดเธออีกด้วย (เพลงอามาซูงิตะ คาจิตสึ เป็นผลงานของเธอที่ติดอันดับสูงที่สุดเท่าที่เธอเคยทำมา)

และในช่วงต้นปีพ.ศ. 2550 อะเบะก็ได้รับเลือกให้เป็นหนึ่งในสมาชิกของกลุ่มนักร้องที่ชื่อ มอร์นิงมุซุเมะ ทันโจ 10 เน็งคิเน็นไต (ญี่ปุ่น: モーニング娘。誕生10年記念隊 โรมาจิ: Morning Musume Tanjō 10 Nen Kinentai) ร่วมกับคาโอริ อีดะ, มากิ โกะโต, ริซะ นีงากิ และโคฮารุ คูซูมิ กลุ่มนี้เป็นกลุ่มนักร้องเฉพาะกิจที่ตั้งขึ้นมาเพื่อฉลองการก่อตั้งกลุ่มมอร์นิงมุซุเมะครบ 10 ปี โดยเพลงประจำกลุ่มที่ชื่อ โบกูระ กะ อิกิรุ มาย เอเชีย (ญี่ปุ่น: 僕らが生きるMY ASIA โรมาจิ: Bokura ga Ikiru MY ASIA) จะเปิดตัววันแรกในวันที่ 24 มกราคมศกนี้