Лауреат II Международного конкурса молодых оперных певцов «Опера без границ» (Краснодар, 2015; I премия)
Наталья Павлова родилась в Казани. В 2006 году окончила Московскую государственную консерваторию им. П. И. Чайковского по классу хорового дирижирования. Обучалась вокалу у Рафаэля Сирикяна.
В качестве солистки сотрудничала с ансамблем «Вертоград», камерной капеллой «Русская консерватория», вокальным ансамблем Intrada, Ансамблем Александрова. Выступала под управлением Владимира Спивакова, Теодора Курентзиса, Геннадия Рождественского, Фуата Мансурова, Эннио Морриконе, а также с Государственным симфоническим оркестром «Новая Россия» и Национальным академическим оркестром народных инструментов России им. Н. П. Осипова. Гастролировала в США, Польше, Германии, Италии, Великобритании, Испании, Франции, Северной Корее.
В 2010 году с артистами камерной капеллы «Русская консерватория» записала диск «Песни фронтовых дорог» (аранжировки Дмитрия Шостаковича), выпущенный фирмой Toccata Classics.
С 2013 по 2017 год была солисткой Академии молодых оперных певцов Мариинского театра. На его сцене дебютировала в 2014-м – в «Майской ночи». Первая исполнительница моноопер «Письмо незнакомки» Антонио Спадавеккиа и «Анна» Леонида Клиничева (2016), «Дневник Анны Франк» Григория Фрида (2017) в Мариинском театре; участвовала в премьерах мариинских спектаклей «Не только любовь» (2017), «Иоланта» (2023). В 2018-м пела на российской премьере оратории «О любви и ненависти» Губайдулиной. С декабря 2023 года – солистка Мариинского театра.
В 2015-м исполнила партию Сюзанны в неоконченной опере Шостаковича «Оранго» на Фестивале стран Балтийского моря в Стокгольме, в Хельсинки и на фестивале «Би-би-си Промс» в Лондоне (дирижер Эса-Пекка Салонен), в сезоне 2015–2016 годов – партию Татьяны («Евгений Онегин») в Софийской опере и на фестивале «Сполето» в Чарльстоне (Южная Каролина), партию Тамары («Демон») в Северо-Осетинском театре оперы и балета (Владикавказ).
В сезоне 2017–2018 годов дебютировала в партии Лиу в опере «Турандот» на сцене туринского театра Реджо (дирижер Джанандреа Нозеда), выступила в Эльбской филармонии в Гамбурге («Дневник Анны Франк»). В 2018-м на фестивале «Сполето» участвовала в исполнении Лирической симфонии Цемлинского (режиссер Атом Эгоян) и Немецкого реквиема Брамса (с Вестминстерским хором).
В сезоне 2018–2019 годов пела в туринском театре Реджо (Виолетта Валери в «Травиате»), Оперном театре Ниццы (донна Анна в «Дон Жуане»), Тулонской опере и берлинской Комише опер (Татьяна в «Евгении Онегине»), Театре Петруццелли в Бари (Амелия Гримальди в «Симоне Бокканегре»). Также выступала на Эдинбургском международном фестивале и в Гонконгской опере.