Родилась 22 августа 1978 года в Нижнем Новгороде. Мама актрисы – учитель, а папа – авиаинженер. Также у актрисы есть старшая сестра Ирина – детский психолог. С четырех Наталья занималась балетом, также посещала музыкальную школу и ходила на художественную гимнастику. Уже в раннем возрасте определилась в выборе профессии: «Если говорить о профессии, то еще в детстве, классе в третьем, я решила: хочу заниматься творчеством. И поступила в театральный кружок при районном детском творческом центре. Именно там, в столь юном возрасте узнала об этюдах и актерских тренингах и очень заинтересовалась».
После окончания девятого класса девушка поступила в нижегородское театральное училище. В одной из студенческих постановок ее заметил Авангард Леонтьев, приехавший в то время на гастроли в Нижний Новогород. Ему понравилось, как играет молодая актриса, и он пригласил ее перевестись в Москву на третий курс. В результате в 1997 году Лукеичева окончила Школу-студию Московского художественного академического театра, мастерскую Авангарда Леонтьева. Наталья училась и дружила с Олесей Судзиловской и Сергеем Карякиным.
Лукеичева снялась в большом количестве сериалов, среди них: «Линия защиты», «Виола Тараканова», «Тридцатилетние», «Розыск» первый и второй сезон. Но актриса признается, что хотела бы сниматься больше в серьезном кино: «Я хочу серьезных драматических ролей в настоящем большом кино, которые оставались бы в памяти и сердцах зрителей, заставляли их думать и страдать, радоваться и грустить – словом, делать то, для чего и предназначено важнейшее из искусств». Также Наталья отмечает, что ей часто достаются роли «жестких женщин», и она всегда их оправдывает. Одной из таких работ, стала роль в сериале «Девичья охота». Героиня Натальи, Галина Тихомирова – сильный и волевой человек, знающий себе цену, она решает свои проблемы всеми доступными ей средствами, хотя и не всегда правильными, считает актриса. Наталья сыграла главную роль в сериале «Легальный допинг», для этого ей пришлось встать на лыжи, ведь ее героиня – биатлонистка.
Наталья замужем, ее избранника зовут Анатолий Якимов. В 2004 году у них родился сын Арсений. Он с пяти лет ходит в художественную школу, занимается рисованием и лепкой, овладевает боевым единоборством кудо. Актриса считает, что роль мамы – главная в ее жизни и в жизни каждой женщины. В одном из своих интервью она рассказывает: «Сейчас для меня гораздо значительнее, что я состоялась как жена и мама – это очень важно для женщины. И как только стала проще относиться к ситуации, появилось много интересной работы. Не нужно ставить себя перед выбором – карьера или семья. Все это можно успешно совмещать». В настоящее время работает в театральном Центре имени Всеволода Мейерхольда и продолжает сниматься в сериалах и кино.
