นาตาเลียเกิดในมณฑลไครเมีย ประเทศยูเครน สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยมหาดไทยแห่งชาติคาร์กิฟ (Kharkiv National University of Internal Affairs) สาขาเยฟปาโตเรีย (Yevpatoria)[6] ต่อมาในปี 2011 เธอได้รับแต่งตั้งเป็นพนักงานอัยการประจำเมืองซิมเฟอโรปอล (Simferopol) และรับผิดชอบคดีโด่งดังซึ่งรูวิม อาโรนอฟ (Ruvim Aronov) ผู้แทนราษฎรไครเมีย ถูกฟ้องฐานเป็นสมาชิกซ่องโจรชื่อ "บัชมากี" (Bashmaki)[7] ในปี 2011 นั้นเอง เธอได้รับแต่งตั้งเป็นพนักงานอัยการฝ่ายคดีสิ่งแวดล้อมระหว่างเขต (inter-district environmental prosecutor) ประจำเมืองซิมเฟอโรปอล[6][8][9] ต่อมา เธอได้รับโยกย้ายไปเป็นอัยการอาวุโส (senior prosecutor) ในสำนักงานอัยการสูงสุดยูเครน ณ กรุงเคียฟ เมืองหลวงประเทศยูเครน[6][10]

วันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2014 นาตาเลียลาออกจากตำแหน่งอัยการอาวุโส ในหนังสือลาออกเธอเขียนว่า รู้สึกอดสูที่จะต้องอยู่ในแผ่นดินที่ "ปล่อยให้โจรผู้ร้ายเดินลอยหน้าลอยตาอยู่เต็มถนน" ซึ่งเป็นการเปรียบเปรยถึงกลุ่มนักปฏิบัติการหัวรุนแรงยูโรไมดาน (Euromaidan) ต้นสังกัดไม่อนุมัติการลาออก แต่ให้เธอพักราชการไปอยู่ไครเมียกับบิดามารดาแทน[6]

ต่อมาเมื่อไครเมียแยกจากประเทศยูเครนออกเป็นสาธารณรัฐไครเมียแล้ว เธอได้รับแต่งตั้งเป็นอัยการสูงสุดแห่งสาธารณรัฐดังกล่าวเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2014[11][12] เซอร์เกย์ อักสโยนอฟ (Sergey Aksyonov) นายกรัฐมนตรีไครเมีย แต่งตั้งเธอเข้าสู่ตำแหน่งดังกล่าวหลังจากที่อัยการสูงสุดคนก่อนขอขึ้นอยู่กับประเทศยูเครนต่อไป มีรายงานด้วยว่า ก่อนนาตาเลียได้รับแต่งตั้งเป็นอัยการสูงสุดนั้น นายกรัฐมนตรีได้เสนอตำแหน่งนี้ให้แก่บุรุษสี่คน แต่บุคคลทั้งสี่ไม่ยินดีรับ[7]

นาตาเลียยังวิพากษ์วิจารณ์กลุ่มยูโรไมดานมาตลอด และกล่าวว่า การเปลี่ยนแปลงการปกครองในประเทศยูเครนเป็น "รัฐประหารต่อต้านรัฐธรรมนูญ" (anti-constitutional coup)[10][13] รัฐบาลยูเครนจึงฟ้องเธอเป็นคดีอาญา และถอดเธอจากตำแหน่งอัยการในประเทศยูเครน[10][13] ครั้นวันที่ 26 มีนาคม 2014 เว็บไซต์กระทรวงมหาดไทยยูเครนประกาศจับนาตาเลียในฐานะอาชญากร[14]

ในปี 2556 ได้รับเลื่อนยศให้เป็นนิติกรยุติธรรมแห่งรัฐชั้นตรี ซึ่งในระบบราชการรัสเซียเป็นระดับเดียวกับยศทหารชั้นนายพล ระดับพลตรี