Родилась в Москве в 1975 году в семье переводчицы Елены Васильевны Громушкиной и доктора исторических наук Валерия Павловича Громушкина. Её дедушка Павел Георгиевич Громушкин был известным художником и занимал высокий пост во внешней разведке. У него проходили собственные выставки. Портреты Павла Георгиевича Громушкина летали в космос, побывали на станции «Мир» и сейчас находятся в Музее космонавтики. В детстве Наташа ходила на танцы, в музыкальную школу, в кружок по художественному чтению, пела в детском ВИА. С шести лет занималась танцами в детском коллективе при Гостелерадио СССР (под руководством В.Попова). В 1986 году приняла участие в первом советско-американском мюзикле «Peace Child» («Дитя мира»). Училась в Музыкально-хореографической школе № 1113 в Москве.
Дебют в кино состоялся в 13 лет в фильме До первой крови (1989 год).
Окончила Российскую Академию Театрального Искусства (РАТИ, бывший ГИТИС) (курс Л. Хейфеца).
В 1995 — 1997 годах, во время учёбы в ГИТИСе, играла в КВН. Выступала за команду «Эскадрон гусар».
В 1997 году принимала участие в отборе актёров для участия в съёмках художественного фильма режиссёра Юрия Кары по роману Чингиза Айтматова «Тавро Кассандры» на борту орбитальной космической станции «Мир» и была допущена к специальным тренировкам, но из проблем с финансированием фильма к подготовке не привлекалась. С 1994 года работает приглашённой актрисой Театра Моссовета, а с 1998 года — актрисой Театра на Малой Бронной.
Разведена (бывший муж — актёр Александр Домогаров).
Сын — Гордей Александрович Громушкин (родился 9 мая 2005 года)
Работы в театре
«Шиворот на выворот». Авторы: Ю.Энтин. Г.Гладков. В. Богачев — Драконша
«Венецианский купец». Режиссер А.Житинкин — Джессика
«Милый Друг». Режиссер А.Житинкин
«Нежинский — сумасшедший Божий клоун». Режиссер А.Житинкин
«Пианино в траве». Режиссер А.Исаков — Изабель
«Портрет Дориана Грея». Режиссёр А.Житинкин
«Веселая семейка». Продюсер — Мила Вергасова
«СКАНДАЛ! Публике смотреть воспрещается!». Режиссёр В.Саркисов
Работы в мюзиклах
2002 — Нотр-Дам де Пари
2002 — Чикаго
2003 — 12 стульев
2009 — Мата Хари — Гертруда Гессе (Мата Хари)
2009 — Cabaret — Салли Боулз
«Ромео и Джульетта» — Леди Монтекки
