Наталья Владимировна Бочкарёва родилась 25 июля 1980 года в Горьком (РСФСР, СССР; ныне Нижний Новгород, Россия). Мать Натальи умерла в 54-летнем возрасте от осложнений после инсультов, а её 52-летний отец, Владимир, скончался несколькими годами позже. У Бочкарёвой есть младшая сестра — Надежда Бочкарёва.
В 2000 году Наталья окончила Нижегородское театральное училище (мастерская Р. Левите), а в 2002 — Школу-студию МХАТ (мастерская О.П. Табакова), после чего сразу же была принята в труппу МХАТа.
В кино дебютировала в 1999 году, сыграв небольшую роль в фильме «Китайский сервиз». Прославилась с ролью Даши Букиной из телесериала «Счастливы вместе», в котором она снимается с 2006 года. Снималась в киножурнале «Ералаш».
С 2010 года также является телеведущей на телеканале СТБ (Украина).
С 28 сентября 2007 года Наталья замужем за адвокатом Николаем Борисовым. У супругов есть двое детей — сын Иван Борисов (04.01.07) и дочь Мария Борисова (22.02.08).
В данный момент семейство проживает в Киеве.