Natalia nació en Barcelona en 1994.

Empezó en la gimnasia rítmica a la edad de 6 años en el Club Rítmica Panadés de Villafranca del Panadés (Barcelona). ​

En el año 2004 entró en el CAR (Centro de Alto Rendimiento) en Sant Cugat (Barcelona). Consiguió la 13.ª posición en el Campeonato de España de Clubes y Autonomías (celebrado en Leganés) en la categoría alevín. Hizo equipo con Marina España. 2005 consiguió su primer título nacional (en la categoría alevín) en el Campeonato de España en Benicarló, como parte de la selección catalana. Ese año también fue campeona de Cataluña.

En 2006 entró en la categoría infantil de la selección catalana, donde coincidió con Esther Escolar y Almudena Cid. Ese año ganó su primer Campeonato de España en esta categoría, título que repetiría la temporada siguiente. Este mismo año compitió en el No Limits Open (Bélgica). En el año 2007 hizo conjunto con Raquel Calvo, Esther García, Julia Luna y Júlia Usón, quedando campeonas de España en Granada.

En categoría júnior consiguió el Campeonato de España en el año 2008 (Ponferrada) y el del 2009 (Ponferrada) en la categoría júnior honor. En 2008 fue convocada por la selección nacional en categoría júnior para la Copa del Mundo de Portimão (Portugal) y para el Campeonato de Europa de Turín. También hizo equipo con Rebeca García y realizó una exhibición junto a las otras júnior de la selección española (Bárbara van Ravesteyn y Rebeca García).  Durante 2009 participó en competiciones internacionales en Paso de Calais y Thiais (ambas en Francia), quedando 4ª en las dos. A nivel nacional, este año compitió en la Copa de la Reina, donde quedó en 2º lugar por detrás de la sénior Carolina Rodríguez. Haciendo equipo con Cataluña, fue subcampeona en el Torneo Internacional de los Cuatro Motores de Europa (Italia).

A partir de 2010 integró como sénior la selección nacional del gimnasia rítmica. Ese mismo año obtuvo el 4º puesto en el Campeonato de España Individual de Gimnasia Rítmica. Representó a España en la Copa del Mundo de Pésaro (Italia) y en el Campeonato del Mundo de 2010 celebrado en Moscú, donde al participar únicamente con los aparatos de pelota (20ª mejor nota) y aro (46ª mejor nota), solo pudo alcanzar el 126º puesto en la general, mientras que por equipos fue 14ª (junto a Carolina Rodríguez, Júlia Usón y Marina Fernández).

Para el año 2011 consiguió en La Coruña el subcampeonato de España en la categoría de honor. Fue elegida para participar en el Campeonato de Europa (Minsk, Bielorrusia) presentando el programa completo de los cuatro aparatos en el grupo A, siendo finalmente 10.ª por equipos junto a Júlia Usón.​ En septiembre participó en el Mundial de Montepellier, donde fue 11.ª por equipos (junto a Carolina Rodríguez y Júlia Usón) y 36ª en la general individual. Fue además seleccionada por un club italiano para participar en la Serie A (Liga Nacional de Clubes de Italia, en la que cada club selecciona a una gimnasta internacional), a la que finalmente no pudo asistir por lesión.

En 2012 logró su segundo subcampeonato de España en categoría de honor, en esta ocasión en Valladolid. También fue seleccionada para participar en la Aeon Cup (Japón), donde fue 13ª en la general y 8ª por países, y para formar parte como invitada de la Liga Italiana de Clubes.

Para 2013 Natalia participó en la 1.ª fase de la Copa Catalana. En dicho evento se celebraba la competición de aro y pelota, donde consiguió la medalla de oro en los dos aparatos. Este año se celebró el Campeonato de España Base Individual junto a la Copa de la Reina, donde Natalia participó con los ejercicios de aro, pelota y cinta, y a su vez hizo equipo con la catalana Andrea Molina para la clasificación por comunidades. Finalizó la competición con la medalla de bronce en aro y la medalla de plata en pelota y en cinta. Por comunidades, Andrea y Natalia consiguieron la medalla de plata tras el equipo de Castilla y León (Carolina Rodríguez, Sara Llana, Andrea Pozo y Gemma García). Ese año representó a España en el Grand Prix de Thiais, consiguiendo una 24.ª posición en el ejercicio de mazas, la 26.ª en cinta, y la 16.ª en aro y pelota, acabando así en una 22.ª posición en la general. En la Copa del Mundo disputada en Corbeil quedó 9.ª clasificada general (11.ª clasificada en pelota, 10.ª clasificada en mazas, 10.ª clasificada en cinta y 7.ª clasificada en la final de aro).¹⁰​ Tras el control técnico de la RFEG que se celebró en el CEARD de León, fue seleccionada para formar parte del equipo español en el Campeonato de Europa de 2013, que se celebró en Viena (Austria). Participó con los aparatos de pelota, aro y mazas, quedando 13.ª en el ejercicio de aro, 36.ª en pelota y 11.ª en mazas. Junto a sus compañeras de equipo Carolina Rodríguez, que realizaba los cuatro aparatos, y la asturiana Eugenia Onopko, que competía en la modalidad de cinta, España finalizó en 8.ª posición y consiguió ascender así al grupo A. Ese año Natalia se proclamó subcampeona de España por tercera vez en el Campeonato de España Individual celebrado en Valladolid. En los Juegos Mediterráneos de 2013 en Mersin (Turquía) logró la 6ª posición en la final individual.​ En agosto de 2013, en el Campeonato del Mundo de Kiev, quedó en el puesto 19º del concurso general individual.

Al principios de 2014 sufrió una rotura en la fascia de un pie, lo que hizo retrasar su inicio de temporada hasta mayo. En su primera competición internacional del año, la Copa del Mundo disputada en Minsk, obtuvo la 34.ª posición en la general. El 29 de junio se proclamó nuevamente subcampeona de España en el Campeonato de España Individual celebrado en Granada, obteniendo también la plata en aro, pelota, mazas y cinta. En agosto disputó la Copa del Mundo de Sofía, donde logró el 21.^.eɽ puesto en la general. También ese mismo mes disputó el IV Meeting en Vitória (Brasil), donde logró la 4ª plaza tanto en la general como en la final de pelota, y 3 medallas de plata en las finales restantes (aro, mazas y cinta).​ En septiembre, en el Campeonato del Mundo de Esmirna, logró el 30º puesto en el concurso general individual y el 6º por equipos junto a Carolina Rodríguez y Sara Llana.​

En mayo de 2015 Natalia disputó el Campeonato de Europa de Minsk, donde obtuvo junto a Carolina Rodríguez la 7ª posición por equipos. El 4 de julio volvió a proclamarse subcampeona de España en la general de la categoría de honor en el Campeonato de España Individual en Pontevedra. Fue también plata en aro, pelota y cinta, y logró el oro en mazas. En septiembre participó en el Campeonato del Mundo de Stuttgart, donde logró la 32ª plaza en la general individual. Asimismo, fue 10.ª en la competición por equipos junto a Carolina Rodríguez, Sara Llana y Polina Berezina.​

En junio de 2016 se disputó la Copa del Mundo de Guadalajara, la primera competición internacional oficial de gimnasia rítmica que se celebró en España desde la Final de la Copa del Mundo en Benidorm (2008). El evento se desarrolló del 3 al 5 de junio en el Palacio Multiusos de Guadalajara con la asistencia de unas 8.000 personas en las dos últimas jornadas. Natalia obtuvo en Guadalajara el 12º puesto en la general y el 8º puesto en la final de cinta. Ese mismo mes participó en el Campeonato de Europa de Jolón, donde obtuvo el 19º puesto en el concurso general. El 25 de junio volvió a ser subcampeona de España en la general de la categoría de honor en el Campeonato de España Individual de Guadalajara. Fue además oro en cinta y plata en mazas, pelota y aro.

En mayo de 2017 participó en el Europeo de Budapest, logrando la 12ª plaza por equipos junto a Sara Llana y Polina Berezina. El 22 de noviembre de 2017 fue operada de la cadera.​ Desde septiembre de 2018 entrenó bajo las órdenes de Mónica Viñals del Club Gimnàstica Sant Cugat Esportiu en el CAR de dicha ciudad, así como en Moscú, donde preparó los ejercicios de la temporada 2019. En junio de 2019 fue bronce en la general de la categoría de honor en el Campeonato de España Individual de Palma de Mallorca, por detrás de María Añó (plata) y Noa Ros (oro). En agosto fue 4ª en la general y bronce en pelota en el Torneo Internacional Grácia Cup de Budapest. Para septiembre disputó el Mundial de Bakú con los ejercicios de mazas y de cinta, logrando la 11.ª posición por equipos junto a Polina Berezina y María Añó.

A lo largo de 2021, García disputó las pruebas de la Copa del Mundo en Sofía, Taskent, Bakú y Pésaro. En junio de 2021 compitió en el Europeo de Varna, logrando la 19º posición en la general. Su retirada tuvo lugar el 13 de noviembre de 2021 en el 6º Trofeo Internacional Ciutat de Barcelona.​