Nathalie nasce nel 1979 a Roma da famiglia italo-belga, Inizia ad avvicinarsi al mondo della musica a soli 13 anni. A 14 anni inizia a studiare canto, e comincia a scrivere le sue prime canzoni all’età di 15. Impara a suonare prima la chitarra, in seguito il pianoforte, strumento che studia per 2 anni; a 14 anni inizia a studiare canto. La sua musica si ispira in gran parte ad artisti anglosassoni, come Tori Amos, P.J. Harvey, Fiona Apple, Radiohead, Jeff Buckley, ma anche ad italiani come De André, De Gregori e agli chansonniers francofoni, come Serge Reggiani. Nathalie scrive i testi delle proprie canzoni in italiano, francese e inglese. Nel 2010 è stata scelta da Elio come partecipante, nella categoria 25+, della quarta edizione di X Factor. In semifinale, ha presentato il suo brano inedito scritto e composto da lei, intitolato In punta di piedi, rifiutando di portare sul palco un brano scritto per lei da "Pacifico". In finale, la cantante, esegue in duetto con gli Skunk Anansie il brano You'll Follow Me Down. Il 23 novembre 2010 è stata proclamata vincitrice dell'edizione assicurandosi un contratto con la casa discografica Sony Music. Durante la finale le è stato inoltre assegnato il premio della critica da parte della sala stampa e di alcune emittenti radiofoniche. l giorno successivo sono stati pubblicati sulle piattaforme digitali il singolo "In punta di piedi" e l'omonimo EP, la cui uscita nei negozi di dischi è avvenuta il 30 novembre dello stesso anno. Il singolo ha debuttato alla prima posizione della classifica FIMI, mentre l'album ha raggiunto la posizione numero 13. Inoltre Nathalie ha partecipato a sanremo 2011 con il brano "Vivo sospesa",l'album omonimo è uscito il 16 febbraio 2011,e si è classificato la prima settimana come il 7° album più venduto! Nathalie è stata poi impegnata nel "Vivo sospesa...in tour" dove ha girato per l'Italia.Inoltre il 6 maggio 2011 è uscito il secondo singolo "Sogno Freddo" 10 traccia dell'album "vivo sospesa". Durante l'estate 2011 ha fatto da apri concerto in alcune tappe del tour Up Patriots to arms! di Franco Battiato. Il 5 settembre 2011 è stato presentato a Venezia il videoclip del singolo "Mucchi di gente" (terzo singolo estratto da Vivo Sospesa) in occasione del Sony Ericsson Film Contest (il video è stato girato interamente con un telefonino). Nel mese di settembre, Nathalie ha inoltre concorso al Premio Videoclip Italiano edizione 2011 con il video musicale di "In punta di piedi". Il 27 settembre è stata ospite di Claudio Baglioni nella IX edizione del Festival O' Scià di Lampedusa. Nel novembre 2011 ha dato la voce a Gloria di Happy Feet 2. Nell'autunno 2012 ha partecipato ad un episodio della serie televisiva I Cesaroni. Poi a giugno 2013 "Nath" annuncia finalmente sul suo account Twitter di essere al lavoro su un nuovo album, anticipato dal singolo Sogno d'estate in collaborazione con Raf. L'album Anima di vento è stato pubblicato il 17 settembre 2013 e contiene altre due importanti collaborazioni: quella con Toni Childs e quella con Franco Battiato nel brano L'essenza.