Наталья родилась 28 августа 1948 года в Москве. Ушла из жизни 15 мая 2005 года в 56-летнем возрасте после инсульта. Родители будущей советской кинозвезды трудились обычными инженерами. Они развелись, когда дочь была еще маленькой. «Родители сделали для меня все возможное, – рассказывала Гундарева. – Я их очень уважаю. Никогда не били, хотя, правда, специально мною и не занимались». Заядлые театралы, мама с папой с детства привили дочери любовь к театру. Но Наталья никогда не представляла себя актрисой — ей казалось, что у нее недостаточно типичная для актрисы внешность — «рыхлая фигура», например. Чтобы бороться с комплексами, юная Наташа хваталась за самые разнообразные занятия: баскетбол, лыжи, танцы. «Я рисовала много эскизов нарядов, и мама думала, что я стану художником-модельером. Бегала в разные кружки – драматический, чтецкий, пения. Все это мне нравилось!» — вспоминала Гундарева. Наталья особенно не мечтала стать актрисой, в старшем классе девушка готовилась рисовать чертежи — хотела поступать на проектировщика. Но друг Натальи, также впоследствии ставший известным актером, Виктор Павлов уговорил Гундареву поступать в Щукинское училище. Она поддалась — и не пожалела. После окончания училища ей предложили работу сразу несколько московских театров. Наталья выбрала Театр имени Маяковского, где работала до конца жизни.
После выпуска Гундарева начала и кинокарьеру. И в театре, и в кино поначалу ей предлагали лишь незначительные роли. Ее первым киноперсонажем стала продавщица биноклей в фильме «В Москве, проездом...» (1970). Затем 24-летняя актриса сыграла буфетчицу в ленте «Здравствуй и прощай» (1972). Гундаревой понадобилось несколько лет, чтобы ей стали доверять крупные роли. В 80-х актриса стала событием театральной Москвы, сыграв первые главные роли в спектаклях. В 28 лет она сыграла свою дебютную главную роль в кино — в комедии «Сладкая женщина» (1976). Ее героиня — кокетливая работница кондитерской фабрики, простая и обаятельная Анна — прославила актрису на весь Советский Союз. Знаменитый журнал «Советский экран» называет ее лучшей актрисой года, подтвердив внезапно вспыхнувшую всенародную любовь к Гундаревой. В кинокарьере Натальи произошел молниеносный взлет. Успех закрепился участием в популярных фильмах: роль Смеральдины из «Труффальдино из Бергамо» (1976), Дуньки из драмы «Любовь Яровая» (1977), деревенской Кати из «Вас ожидает гражданка Никанорова» (1978). В 1979 году Наталья Гундарева появилась в актерском дуэте вместе с Олегом Басилашвили в драме Георгия Данелия «Осенний марафон», где сыграла стареющею жену главного героя — отвязного казановы. Фильм имел не только всесоюзный, но и международный успех, в частности, был отмечен на Венецианском кинофестивале. На 80–90-е приходится пик популярности актрисы. Любимыми в народе становятся картины с ее участием – «Однажды двадцать лет спустя» (1980), «Одиноким предоставляется общежитие» (1983), «Зимний вечер в Гаграх» (1985), «Аэлита, не приставай к мужчинам» (1988) и др. Среди последних работ актрисы — комедия «Криминальное танго» (2003), в которой она снялась за два года до смерти.
Наталья была трижды замужем — за режиссером Леонидом Хейфецем (с которым познакомилась на съемках «Обрыва»), актерами Виктором Корешковым и Михаилом Филипповым. Детей у нее никогда не было.
