В 1972 году снялась в главной роли Людмилы в экранизации поэмы А. С. Пушкина «Руслан и Людмила» 1972 года, снятую режиссёром Александром Птушко.
В 1979 году сыграла эпизодическую роль официантки Марианны в телесериале «Место встречи изменить нельзя». В запоминающемся эпизоде с ней танцует почувствовавший засаду Фокс и выбрасывает потом в окно.
Вышла замуж за иранского бизнесмена Бабека Серуша (умер в 1992 году), приятеля В. С. Высоцкого. После смерти мужа вновь вернула себе фамилию Петрова . Входила в число хороших знакомых Высоцкого.
В фильм «Место встречи изменить нельзя» попала благодаря Высоцкому — тот долго её уговаривал, и она, наконец, согласилась заменить заболевшую актрису в этом эпизоде.
Подолгу жила в разных странах — Швейцарии, США, Италии, Германии.
В кино в настоящее время больше не снимается, занимается предпринимательской деятельностью. После смерти мужа, унаследовав от супруга приличное состояние, занялась бизнесом и в 1992 году открыла частный косметический салон «Бьюти Студио» (один из первых в Москве). Затем получила эксклюзивное право на создание студий красоты от известной французской фирмы «Герлен». Эти заведения в отелях «Националь» и «Аврора» очень скоро стали одними из самых модных и престижных в Москве.
Итальянские коллеги удостоили Наталью титула Principessa (из книги Ю.Сушко).
Сейчас является владелицей нескольких ювелирных салонов, занимается бизнесом, связанным с драгоценностями и украшениями.
Живёт за границей и в Москве.