Родилась 3 мая 1945 года в Москве. Наталья Сергеевна Рычагова поступила во ВГИК и начала сниматься в кино уже со второго курса. В 1967 году она окончила Всесоюзный государственный институт кинематографии. Затем сразу после окончания института у неё была небольшая работа в фильме Марка Осепьяна "Три дня Виктора Чернышёва". Ушла из жизни 14 мая 2011 года.