Наталия Евгеньевна Третьякова родилась 24 ноября в городе Барнаул, Алтайский край
С четырёх лет занималась танцами, была ведущей артисткой танцевальных коллективов. Именно там Наталия окончила академию культуры и искусств по специальности «Режиссёр театра», а в 2004 году приехала в Петербург и поступила в СПбГАТИ (ныне – РГИСИ) на курс народного артиста России Семена Спивака. Сразу же по окончании обучения, в 2009 году, была зачислена в труппу Молодёжного театра.

Наталия Третьякова проявила себя незаурядной артисткой уже во время обучения. Во многом благодаря ее таланту постановки, выпущенные во время ее студенчества («Метро» Н.Баера и «Жестокие игры» А. Арбузова), стали репертуарными спектаклями Молодежного театра и уже много лет собирают аншлаги. В 2019 году актриса попробовала себя и в роли режиссера, поставив на сцене театра концерт «На фронте я актером не был…». В 2022 года стала режиссером концерта «Память сердца».

Телезрителю знакома по ролям в фильмах «Светлана», «Казнить нельзя помиловать», «Тест на беременность», «Я не вернусь», «Одиночка», «Капкан на судью», «Обгоняя время» и др.