Natalie O'Hara wurde 1976 in Göttingen geboren und lebt in Hamburg. Ihre Ausbildung absolvierte sie an der Stage School of Music, Dance & Drama in Hamburg (1996 bis 1999).
Ferner erhielt sie Schauspielunterricht bei Dr. Horst Antlitz in Hamburg (2000 bis 2002) und nahm von 2002 bis 2007 an Workshops in Method Acting bei Geraldine Baron in Italien teil.
Tanz und Gesang gehörten ebenfalls zu ihrer Ausbildung. Seit 2000 spielt Natalie O'Hara Theater, unter anderem 2001 bis 2004 am Ernst Deutsch Theater Hamburg. Vor allem ist die Schauspielerin aber in Film und Fernsehen präsent.
2004 spielte sie in der internationalen Kinoproduktion "Beyond the Sea" unter der Regie von Kevin Spacey. Dem ZDF-Publikum wurde sie unter anderem mit Hauptrollen in mehreren Rosamunde-Pilcher-Verfilmungen bekannt.