Наталья Утевлевна Аринбасарова родилась 24 сентября 1946 года в Москве в семье казаха и польки. Наталья росла вместе с двумя братьями и двумя сестрами. Впервые о сцене будущая актриса задумалась еще в детстве. Вместе с отцом-военным семья часто переезжала. И однажды в Туркмении девочка увидела фильм-балет «Лебединое озеро». Картина так впечатлила ее, что Наталья решила стать балериной.
Когда ей было 10 лет, семья осела в Казахстане, в Алма-Ате. Наталья сначала поступила в местную хореографическую школу, но затем перевелась в Академическое хореографическое училище при Большом театре в Москве. В 18 лет девушка исполнила свою мечту и стала дипломированной балериной, несмотря на обнаруженный у нее порок сердца.
Впрочем, судьба распорядилась так, чтобы Наталья стала актрисой, а не танцовщицей. Однажды в ее училище пришел режиссер Андрей Кончаловский в поисках девочки на роль Алтынай в экранизацию романа Чингиза Айтматова «Первый учитель» (1965). Наследник прославленного семейства выбрал совершенно другую девушку, но из-за путаницы своего помощника на «Мосфильм» отправилась Наталья.
«Сценарий я прочитала и жутко испугалась, потому что девочку там все время бьют, ругают, она все время плачет. Написано: «Крупный план - слезы». Поставят камеру, и как плакать?» - признается Наталья. В итоге после некоторых сомнений ради главной роли в фильме девушка бросила выпускной спектакль и уехала сниматься в Бишкек.
Дебют 19-летней Натальи Аринбасаровой, не имеющей на тот момент актерского образования, принес ей огромный успех. Фильм показали на Венецианском кинофестивале, где Наталью удостоили номинации на главный приз за лучшую женскую роль. В тот год с юной советской дебютанткой соревновались Ингрид Тулин, Джейн Фонда, Джулия Кристи. Победный Кубок Вольпи достался Аринбасаровой. И Наталья стала настоящей кинозвездой.
Кроме того, работа на съемочной площадке с Кончаловским переросла в бурный роман. Вернувшись после съемок «Первого учителя», Наталья и Андрей поженились. Вскоре у них появился сын - Егор Кончаловский (ныне известный режиссер).
В 21 год Наталья поступила во ВГИК на актерский факультет, училась у Сергея Герасимова и Тамары Макаровой.
После триумфа «Первого учителя» Наталья снялась в главной роли у Ирины Поплавской в очередной экранизации произведения Чингиза Айтматова «Джамиля» (1968), где сыграла замужнюю женщину, влюбленную в другого мужчину. Следом кинозвезда появилась в образе пулеметчицы-воина в новом фильме по сценарию Андрея Кончаловского «Песнь о Маншук» (1969), который он написал специально для супруги. В том же году она снялась в фильме Герасимова «У озера» (1969), который он создавал для своего актерского курса, Аринбасарова сыграла балерину Катю Олзоеву. Лента имела широкий успех у советского зрителя и стала хитом года. «У меня в этом фильме небольшая роль, но почему-то по этой роли зрители меня знают больше всего», - говорит актриса. В том же году ее брак с Кончаловским распался - режиссер уехал за границу, где женился на другой женщине. Наталья тоже спустя год вышла замуж - в 1970-ом ее вторым супругом стал художник Николай Двигубский, от которого Наталья в 1974-ом родила дочь Екатерину. Брак распался в 1980-ом. Спустя два года Наталья снова вышла замуж - ее последним супругом стал режиссер Эльдор Уразбаев, который снял супругу в своем нашумевшем мини-сериале «Визит к Минотавру» (1987).
Наталья продолжает активно сниматься в российских и казахстанских лентах.
