Родилась 25 июля 1980 года. Окончила Нижегородское театральное училище в 2000 году (мастерская Р. Левите) и Школу-студию МХАТ (мастерская О. Табакова) в 2002 году и была принята в труппу МХАТ.
Дебютировала в спектакле «Кабала святош» (Риваль). Играла в спектакле «Пьемонтский зверь» (Сестра Вентурия). В Театре п/р О. Табакова играет в спектакле «На дне» (Василиса).
Всероссийскую популярность Наталье Бочкаревой принесла роль Даши Букиной из сериала "Счастливы вместе". В начале 2007 года у Наташи родился сын. Назвали малыша Иваном.
Встречать в роддом Наталью приехал ее гражданский муж Николай Молодцов вместе с ребятами из съемочной группы сериала. Приехала и актриса Юля Захарова. Увидев такое количество друзей, Наталья не могла сдержать слез.