У дитинстві Наталя захоплювалася футболом, багато читала, а згодом почала складати вірші сама. Також дівчина мріяла бути балериною і займалася музикою, граючи на фортепіано і гітарі.
За наполяганням батьків Антонова надійшла в МЕГУ, на факультет менеджменту. Однак подруга її переконала відвідати акторські курси, після яких Наталя просто загорілася ідеєю стати актрисою і зробила всі спроби, щоб зробити це навіть наперекір батькам.
Вона з легкістю поступила ВТУ імені Щукіна, поєднуючи навчання там з навчанням в гуманітарному ВНЗ. Однокурсницями дівчата стали з Ольга Будіна та Олена Захарова.
З цього ж року Наталія почала зніматися в кіно. Дебют відбувся в картинах "На зорі туманної юності" і "Вчителька перша моя, або парубочий по-російськи". Незабаром пішли ролі і в серіалах. Вона зіграла Елліну Бартош в "Каменська", Ірину Хавкіну в "Троє проти всіх", а також відзначилася в телесеріалах "Золото Югри", "Осінній блюз", "Сезон полювання-2" та інших.
Це і "Троє проти всіх", і "Наречений для Барбі", а також "Віола Тараканова", "Строптивая мішень", "Золота голова на пласі", "Сині як море очі", "Сюрприз", "Тільки повернися", "Загадай бажання", "Тридцять сьомий роман", "Термінал" і багато інших.
