Родилась 22 августа 1950 года в Ставрополе в семье военного.
Затем семья переехала в город Усолье-Сибирское.

В 1968-1969 годах училась в Иркутском театральном училище. В 1975 году окончила Школу-студию МХАТ.
В 1975-1984 годах — актриса Нового драматического театра.
С 1984 года — актриса МХАТ (с 1989 года — МХТ имени А.П. Чехова).
С 2010 года режиссёр-педагог в мастерской Н.Л. Скорика Школы-студии МХАТ.

Народная артистка РФ (2002).

«В школе она увлекалась спортом, пела, занималась в танцевальном кружке, выступала в концертах. Учителя и одноклассники так и звали её: «наша артистка». Но когда эти же слова Наташа Егорова услышала на выпускном вечере при вручении аттестата зрелости, то обиделась: всерьёз об актёрской профессии она не помышляла. И всё же, уже готовясь к экзаменам в институт, вдруг подумала: «А почему бы и нет?» И — поступила в Иркутское театральное училище.
Произошло это во многом неожиданно для самой Наташи. Но ещё более внезапным оказалось принятое ею год спустя решение — ехать учиться в Москву. Летний «марафон» по всем столичным театральным вузам для неё оказался неудачным. Однако в толпе абитуриентов в скверике у ГИТИСа Егорову приметили мосфильмовцы... и пригласили сняться в картине «Город первой любви». Так состоялся её кинодебют. Год Наташа занималась в студии при Центральном Детском театре, потом была принята в Школу-студию МХАТ. Биография курса, на котором училась Егорова, оказалась счастливой: на его основе был создан Новый драматический театр. В сценическом «послужном списке» артистки — спектакль «Моя прекрасная леди», где она озорно и остроумно играет Элизу Дулиттл, «Прошлым летом в Чулимске», «Годы странствий», участие во мхатовской постановке «Живи и помни». В кино же за сравнительно небольшой отрезок времени Егорова сыграла в двенадцати фильмах. Её первой большой ролью стала Лида в «Повторной свадьбе» — юная, беззаветно влюблённая девушка. Почти одновременно актриса снялась в фильмах «Канал» и «Старший сын».
— В кино мне поначалу всё нравилось, — говорит Наталья Егорова. — Потом пришли и разочарования, но вот в телевизионной картине «Старший сын» снималась с удовольствием. Оказалось, что здесь я должна быть совсем иной, чем прежде. В театре привычными были открытые эмоции, а здесь приходилось постоянно сдерживать себя. Режиссёр Виталий Мельников тогда мне всё говорил: «Ансамбль — это маленький оркестр, где у каждого своя партия, а ты хочешь сыграть то, что положено по роли Евгению Павловичу Леонову...»
«Спутник кинозрителя», февраль 1982 года.