Белорусская вокалистка, превратившаяся в знаменитость и супругу звезды русской эстрады, родилась 20 мая 1982 года в Могилеве. Семья юриста и директора выставочного зала встретили двойное счастье, когда на свет появились две девочки — Наташа и Юля. Помимо близняшки, у певицы есть старшая сестра и младший брат. Их отец скончался в 2006 году: он успел увидеть свою дочь знаменитой, но не дожил до ее свадьбы и рождения внука.
Наташа с детства принимала удовольствие в «выступлениях» в платьях матери с расческой вместо микрофона. Ее музыкальные наклонности поддерживала только мама. Отец считал дочернее увлечение непрофессиональным, а Юля реагировала на постоянное пение сестры как на мучение и требовала прекратить.
Мнение матери оказалось решающим, и с 9 лет Наташу начали подготавливать к артистической карьере на занятиях театральной студии «Радуга». Она познала вкус гастрольной жизни в составе группы «Студия-W» Могилевского лицея музыки и хореографии, выигрывала музыкальные конкурсы в Белоруссии и Польше. В трудные годы молодая артистка выступала в костюмах, которые шила для нее мама.
Соблюдая уважение к желаниям отца, Наташа сумела без прерывания музыкальной карьеры окончить Белорусский институт правоведения с отличием. В 2002 году рыжеволосая студентка юрфака выступила на «Славянском Базаре» в Витебске, победила в двух категориях на фестивале в Праге и привлекла внимание народной артистки СССР Тамары Миансаровой. Легендарная певица предложила Наташе стать ее ученицей.
Наталья Подольская переехала в столицу и поступила в Московский Институт Современного Искусства. Во время обучения у нее случился первый серьезный роман с мужчиной намного старше, который стал ее продюсером. Деловая часть отношений оказалась роковой для влюбленных. Когда угасла страсть, Наташе пришлось защищать права на свои песни в суде.
Кастинг на «Фабрику звезд» Наталья Подольская проходила дважды, оба раза успешно. От участия в четвертом сезоне пришлось отказаться, девушка и так была занята двумя университетами в двух странах. Но в 2004 году Наташа стала участницей «Фабрики звезд-5», заняла третье место и к декабрю выпустила дебютный альбом «Поздно». На следующий год она прошла отбор на «Евровидение», где неожиданно финишировала в середине второго десятка.
Поражение, наложившееся на провал первой любви, заставило певицу дать себе обещание: следующие два года — никаких отношений, только работа над собой, новым альбомом и живой концертной программой. Однако вскоре на съемках программы «Большие гонки» Наталья Подольская познакомилась с Владимиром Пресняковым-младшим, и благие намерения были забыты. За личными переживаниями, приятными и не очень, второй альбом «Интуиция» Наташа выпустила лишь осенью 2013 года.
Уже через два месяца после начала отношений она сказала Владимиру, что им нужно расстаться. Наталья узнала, что любит женатого, а это с ее точки зрения было недопустимо. Пресняков поспешил расторгнуть давно ставший формальностью второй брак. Жениться они с Натальей не спешили, но о ребенке мечтали. По словам певицы, безуспешно пытаясь реализовать эту мечту, она наплакалась на всю оставшуюся жизнь.
Владимир Пресняков и Наталья Подольская поженились 5 июня 2010 года и обвенчались месяц спустя. Позже Наташа признавалась, что к тому времени оставалось просить о ребенке лишь высшие силы — ездить по святым местам и молиться. В июне 2015 года она все-таки стала мамой, у них с Владимиром родился сын Артемий.