2000年，年僅11歲的納塔利婭首次亮相悉尼殘奧會，成為殘奧會史上最年輕的乒乓球選手。2004年雅典殘奧會，15歲的納塔利婭勇奪女單冠軍，成為了殘奧會乒乓球項目歷史上最年輕的金牌得主。從2008年北京、2012年倫敦到2016年的里約，連續(xù)3屆奧運會上納塔利婭蟬聯(lián)女單F10級冠軍寶座，成就該級別的女單四連冠。

2017年，納塔利婭在2月的卡塔爾公開賽上接連淘汰中國削球手武楊和韓國選手梁夏銀晉級八強。