Rus göçmeni bir ailenin kızı olarak 20 Temmuz 1938'de Natalia Zacharenko adıyla California'da doğdu. Henüz 4 yaşındayken kameraların karşısına geçip filmlerde rol almaya başladı. 6 yaşında iken bilinen sahne adını aldı. 1947 yılında "driftwood" filminin çekimleri sırasında kırılan sol eli bileğindeki sakatlık yaşamı boyunca iyileşmedi. 1953 yılında Hollywood'da 8. filmini çevirmişti ve bu dönemde kendisinden 23 yaş büyük olan Frank Sinatra ile ilişkisi gündemdeydi. "Asi Gençlik - Rebel Without Cause" filminde birlikte çalıştığı James Dean ile yaşadığı aşk onu derinden etkilediyse de kızının şöhretine zarar geleceğini düşünen annesi onun evlenmesine izin vermedi. Yaşadığı pek çok ilişki Hollywood dünyasının tanınmış isimleri arasından çıktı. Nicholas Ray, raymond Burr, Warren Beatty, Dennis Hopper, Steve McQueen genç yaşında aşk yaşadığı isimlerdi. 1955 yılı yapımı Asi Gençlik filmindeki Judy, 1961 yılı yapmı Splendor in the Grass filmindeki Wilma Dean Loomis, 1963 yılı yapımı 'Love with the proper stranger" filmindeki Angie Rossini karakterleriyle 3 kez Oscar'a aday olduysa da kazanamadı. bununla birlikte Adı geçen filmlerle birlikte The Girl he left behind (1955), The Searchers (1956), Kings go forth (1957), Marjorie Morningstar (1958), Gypsy (1962), Inside Daisy Clover (1965), This property on candemned (1966) gibi filmlerle adından söz ettirdi. 29 kasım 1981 yılında ikinci kez evlendiği Robert Wagner ile çıktıkları bir deniz gezisinde içinde bulunduğu yattan denize düşüp boğularak yaşamını yitirdi. Ölümündeki sır aydınlatılmamış olup kocası Robert Wagner ve o sırada yanlarında bulunan arkadaşları ünlü oyuncu Christopher walken süpheli durumuna düşmüş ama delil yetersizliğinden serbest bırakılmışlardı. Kaderin bir cilvesi olarak yaşamı boyunca karanlık sulardan ve boğulmaktan korkan ünlü oyuncunun ölümü de bu şekilde olmuştur. Natalie Wood eski dönem Hollywood yıldızları içinde özel bir yeri olan sanatçıydı.
Gözlerini kullanmasını çok iyi bilen Nathalie Wood'un resimlerine bakınca içinize işleyen bir şeyler hissedebilirsiniz. Devamlı makyaj yaptığı göz çevresiyle bakışlarını daha da etkili hale getirmeye çalışması amacına ulaşmıştır. benim için de ayrı bir yeri olan sanatçının güzelliğini her zaman etkileyici bulmuşumdur. Hep kırık, hep buruk bir havası vardır yüzünde ve gülümsüyor olsa bile bunu görebilirsiniz.