Когда Наталии было 12 лет, она получила удачную возможность — съемки в рекламном ролике. Она надеялась, что будет рекламировать одноразовые полотенца и попасть в мир шоу-бизнеса. Однако оказалось, что ей предстоит рекламировать тампоны, и режиссеров больше интересовала ее попа в белых шортах. Никто не обратил внимание на ее актерский талант, и Наталия почувствовала сильное беспокойство. Но она пережила все неприятности и после этого получила предложение сняться в нескольких десятках рекламных роликов для разных международных компаний.
В 1993 году Наталия начала свою кинематографическую карьеру, получив небольшую роль в фильме «Высокая комедия». В то время она уже не работала с Шушей и отказалась представлять компанию МТV в Латинской Америке.
Спустя один год молодая актриса сыграла второстепенную роль в фильме «Непокорное сердце», затем в 1995 году появилась на съемочной площадке фильма «Милая Анна», а в 1996 году сыграла в сериале «Модели 90-60-90». В этом фильме она сыграла роль девушки из провинции, которая приехала в аргентинскую столицу, чтобы попытаться пробиться в модельном бизнесе. Этот сериал был полон драматических поворотов судьбы для его главных героинь.
Летом 1996 года началось съемки многосерийного проекта «Богатые и знаменитые», в котором Наталии досталась главная женская роль. Создатели фильма были уверены, что после его выхода на экраны, Орейро станет знаменитой. Их предсказание оправдалось. Современная версия истории любви Ромео и Джульетты помогла актрисе стать популярной. Ее начали узнавать повсюду — на улицах города, в магазинах. Поклонники шли за ней толпами, надеясь на автограф, и это было только началом ее успеха.
В осенний период 2001 года Наталья записалась на занятия йогой, и именно там она встретила свою судьбу. Ею оказался Рикардо Мольо, 44-летний вокалист группы Dividios. Их отношения развивались очень быстро, и 31 декабря того же года влюбленные стали мужем и женой. Для свадебного торжества молодожены арендовали корабль у бразильского побережья. Они дали обеты любви друг другу навсегда, и сделали это символически, выполнив татуировки на своих телах.
Наталья признается, что свой супруг считает своей опорой и поддержкой, он научил ее радоваться жизни и помог справиться с депрессией.
26 января 2012 года в Буэнос-Айресе супруги стали родителями мальчика Мерлина Атауальпа. Рикардо дал своему сыну необычное имя, которое связано с его прошлым обещанием. Ранее он и его брат работали в группе «МАМ» и дали клятву называть своих детей инициалами из названия коллектива. Дети Рикардо от предыдущего брака получили имена Мартина Альдабель и Мария Азуль.
В 2018 году Наталья исполнила песню с названием «Объединены любовью», специально для Чемпионата мира по футболу. Эта композиция звучит на нескольких языках, включая испанский, английский и русский.
Кроме того, Наталья продолжает работать в кино. Ее последние фильмы называются «Чокнутая» и «Гризель», которые были выпущены в 2019 году.