Наталия Солдатова родилась 11 февраля 1979 года в городе Москва. Ее папа работал старшим инженером, а мама завучем в школе. Наталия Солдатова признается, что в детстве была страшной драчуньей. Обладая обостренным чувством справедливости, которое в ней воспитали родители, девочка была готова всегда отстаивать то, что считала правильным. О кино и театре не мечтала. Очень любила танцевать, девять лет занималась бальными танцами и после школы собиралась поступать в хореографическое училище. Отговорила девочку от этого ее подруга Татьяна Спирина.

С подачи подруги состоялся и дебют Солдатовой в кино. Это случилось, когда Наталия училась в одиннадцатом классе. Подруга сообщила ей, что режиссер Наумов ищет для нового фильма «Тайна Нардо, или Сон белой собаки» девочку на роль беспризорницы. Наташа отправилась на пробы и вскоре была утверждена. После утверждения на роль ее попросили подобрать одежду для героини в своем домашнем гардеробе. Девушка, не желая выглядеть убого, принесла на съемки мамино пальто с соболиным воротником, это была лучшая ее вещь и, к тому же, новая. Пальто стало первой жертвой искусству. 

Премьера фильма «Тайна Нардо, или Сон белой собаки» состоялась несколькими годами позже, в 1999 году. А в 2001 году Наумов перемонтировал эту ленту, включив в нее кадры из двух других своих фильмов, и в результате вышла картина «Часы без стрелок». Вот такой отложенный двойной дебют в кино получился у нашей героини.

Съемки в кино окончательно перевернули жизнь Наталии Солдатовой, теперь она уже точно знала, что обязательно станет актрисой. В 1996 девушка окончила гимназию и решила поступать в ГИТИС на актерский факультет. Первая попытка оказалась неудачной, на бюджетное место не прошла, оставалась лишь возможность учиться на платном. В дело и вмешался преподаватель Тимофей Спивак, которому приглянулись данные Наталии. Он пригласил девушку в Институт современного искусства, пообещав перевести ее в ГИТИС, как только там освободится бюджетное место. Так и произошло. Со второго курса Солдатова стала учиться в ГИТИСе.

Учась в Институте современного искусства, Наталия Солдатова встретила свою любовь. Алексей учился там же, получая третье высшее образование. Наталию назначили старостой группы, часто советовалась с ним по организационным делам. Очень скоро девушка поняла, что отношение к ней со стороны Алексея более чем дружеское. С ее же стороны симпатии к парню поначалу не было никакой, наоборот, ей даже не нравился. 

Чем больше Наталия отталкивала Алексея, тем больше ему хотелось завоевать строптивую девушку, и тем больше это добавляло огня в их отношения. Шаг за шагом, Алексей сумел добиться сначала расположения, а потом и любви девушки. Уже на втором курсе они поженились. В период учебы в ГИТИСе успела два года поработать в Московском театре имени Ермоловой. К окончанию института у нее родился сын Григорий. После рождения первенца актриса решила, что нужно посвятить себя ребенку. Позднее у пары родился второй ребенок.

С кинематографом Наталия Солдатова тоже на некоторое время «завязала». В профессию актриса вернулась, снявшись в роли Али в сериале «Сибирочка» Владимира Грамматикова. Затем последовали роли Люси в картине «Полный вперед!» и Наташи Герасимовой в фильме «Херувим» Николая Гейко. Свою первую главную роль в кино, Анну Терехину в сериале украинского режиссера Николы Каптана «За все тебя благодарю», Наталия Солдатова получила удивительным образом. В 2005 году зарегистрировалась в московском актерском агентстве, и уже через неделю ей пришло приглашение на пробы в украинский сериал. Пробы прошли в городе Москва, а материал отправили в город Киев, режиссеру. Никола Каптан по одной лишь пленке утвердил малоизвестную актрису. 

На продюсеров Наталия впечатления не произвела. Невысокая, хрупкая, похожая на доверчивого воробушка, она казалась слишком простой, «никакой». Режиссеру удалось убедить их в своем выборе, а дальнейшие съемки показали, что он был полностью прав. Для съемок Наталии пришлось на три месяца уехать из дома, оставив ребенка с мужем. Алексей в этой ситуации оказался на ее стороне. 

В сериале, полном драматических поворотов, актриса создала образ скромной провинциалки, приехавшей в столицу на заработки, встретившей здесь свою любовь, предательство, многое пережившей. После успешной первой части сериала последовала вторая, создателем которой выступил уже другой режиссер, Валерий Шалыга. От того части получились абсолютно разными: если первая была полна драматизма, то вторая уже походила на легкую комедию. 

После сериала «За все тебя благодарю» Наталия Солдатова стала регулярно появляться на киноэкране. С 2007 по 2008 года актриса снялась в сериале «Девять жизней Нестора Махно», музыкальной мелодраме «Королева льда», приключенческой мелодраме «Колечко с бирюзой, детективной драме «Главная улика», мелодраме «Возьми меня с собой». Особо Наталия отмечает свою работу в картине режиссера Екатерины Шагаловой «Однажды в провинции». А

Среди работ Наталии Солдатовой в период с 2010 по 2011 года: Юля в мелодраме «Анжелика», Настя в детективной ленте «Ночная смена», Светлана в мелодраме «Гюльчатай», Лиля в мелодраме «Голубка».