Наталья Антонова родилась в Москве 12 марта 1974 года, снимается в кино и театре. Мама — педагог-филолог, папа — военнослужащий. Наталья рассказывает о том, что в детстве была озорной и подвижной, любила футбол, хулиганила и варила смолу вместе с мальчишками. При этом долгое время мечтала научиться танцевать, как балерина.
В 1991 году Антонова окончила школу, затем поступила на культуроведческий факультет в МЭГУ. Однако, почувствовав, что настоящее ее призвание — сцена, Антонова получает образование в Театральном институте им. Б. Щукина, М. А. Пантелеев был художественным руководителем курса, а сокурсницами – Елена Захарова и Ольга Будина.
После окончания вуза в 1997 году Наталья Антонова становится актрисой Московского драматического театра имени Н. В. Гоголя, где работает до 2012 года, первая роль Натальи была в спектакле по произведению А. П. Чехова «Иванов», актриса сыграла Сашу. Наталья была задействована также в спектаклях «Чужой ребенок», «Мое преступление», «Женщина с прошлым», «Верная жена» и «Госпожа метелица». В 1997 году появляется и первая запись в фильмографии Натальи Антоновой, ее приглашают сняться в фильмах «На заре туманной юности» и «Учительница первая моя, или Мальчишник по-русски».
Далее Наталья Антонова играет во множестве сериалов: «Золото Югры», «Каменская», «Осенний блюз», «Трое против всех».
Актриса Наталья Антонова стала популярной, когда снялась в сериале «Другая жизнь» в роли Полины, сериал показали по телевидению в 2003 году. Героиня Антоновой — провинциалка, красивая, молодая и целеустремленная девушка, которая едет в столицу, чтобы построить свою новую жизнь.
Затем Антонова играет княжну Екатерину Долгорукую в сериале «Любовь императора». В его основу лег роман В. Азерникова. Актриса вжилась в непростой образ возлюбленной правителя Александра II, научилась носить старинные тяжелые платья.
В активе Натальи Антоновой фильмы мистического плана — «Возмездие» и «Третье желание». В мини-сериале «Сюрприз» актриса совершает благородный поступок, сначала усыновив сына мужа, а потом отказавшись от него ради светлого будущего мальчика.
Наталья Антонова фильмография включает в себя и остросюжетную ленту «Строптивая мишень», где героиня актрисы оказывается в переделке, но выбирается из нее, повстречав свою настоящую любовь.
Антонова сыграла уже более 50 ролей, в основном драматических. Актерами стали и сестра Натальи Светлана (играла в сериалах «Любовь моя», «Вокзал», фильме «Охота на пиранью» и ряде других) и кузен — Олег Мосалев. Антонова 5 лет была замужем за Александром Вершининым, от брака у нее остался сын Артем. Второй ее союз — с Николаем Семеновым, врачом-гинекологом. От него у Натальи Антоновой двое сыновей — Максим и Никита, кроме того, Наталья воспитывает сына мужа от первого брака — Антона.
Сын Натальи Артем снялся в кино, когда ему было 5 лет, он исполнил роль ребенка Саши Белого в популярном сериале «Бригада».
Фильмы с Натальей Антоновой — это всегда запоминающиеся работы, которые хочется пересматривать.
«Начинаешь сходить с ума от горя»: Наталия Антонова о том, что спасло ее после потери двухмесячного сынаАктриса откровенно о трагедии.
Развелась, создала семью с врачом, но потеряла четвертого сына. «По ту сторону счастья» Наталии Антоновой12 марта актриса отмечает 50-летие.
Наталия Антонова: «Маша Порошина узнала, что моего сына больше нет, и сказала: «Как так? Я его уже полюбила»Звезда сериалов поддержала коллегу в нелегкие моменты.
Наталия Антонова женила сынаАктриса поделилась первыми кадрами с торжества.
Наталия Антонова: «С актерами и режиссерами из Киева перестала общаться. Их соцсети наполнены агрессией»Актриса выразила патриотическую позицию.
Потерявшая грудного сына Наталия Антонова впервые стала бабушкойУ 48-летней артистки родилась внучка.
Наталия Антонова: «Молилась и ждала чуда. Так хотелось жить!»Актриса откровенно рассказала о болезни. 
Потерявшая двухмесячного сына Наталия Антонова: «Хочу родить дочку, но я уже немолода»Актриса пережила трагедию, но не потеряла веру в счастливое будущее.
«Мам, ты больше не рожай»: как сын Наталии Антоновой переживал за нее после смерти братаВ 2018 году актриса потеряла младшего сына Колю. 
Наталия Антонова впервые рассказала о смерти младшего сынаНаследник звезды сериалов появился на свет в октябре 2018-го недоношенным. 
«Не знала, придет ли он ночевать»: Наталия Антонова о разводе с Александром ВершининымРазрыв с коллегой принес актрисе немало боли.
Наталия Антонова: «В кино мы с Аней Казючиц играем соперниц, а в жизни дружим!»Звезда сериалов приняла участие в шоу «ДНК» на НТВ.
В Москве выбрали «Миссис Россия-2014»За корону боролись красавицы в возрасте от 23 до 55 лет.
