Наталья Николаевна  родилась 28 июля 1951г. в Москве. Советская и российская актриса кино, Народная артистка РСФСР.

Когда ей был год, родители переехали в Лондон, где отец Натальи работал в советском посольстве. Девочка выучила английский язык и говорила на нём так же хорошо, как и на русском. Когда ей было 5 лет, родители отправили Наташу в Москву к бабушке. Вскоре  она пошла в школу. Девочка много читала и мечтала стать актрисой. В 1965 году Белохвостикова попала в массовку фильма Марка Донского «Сердце матери». Это стало дебютом Натальи в кино.

В 1968 году она поступает во ВГИК в актерскую мастерскую Сергея Герасимова и Тамары Макаровой. Ещё будучи студенткой, она сыграла в картине своего педагога Герасимова «У озера». За роль Лены Барминой Белохвостикова была удостоена Государственной премии СССР, став самым молодым её лауреатом. После окончания ВГИКа в 1971 году она работала в Театре-студии киноактера. Снималась в таких известных фильмах как - «Красное и черное», «Маленькие трагедии», «Легенда о Тиле», «Тегеран-43», «Берег», «Десять лет без права переписки» и других. Роль в фильме «Тегеран-43» принёс актрисе всесоюзную славу.

В новом тысячелетии актриса снялась в фильмах «Часы без стрелок», «Год лошади: созвездие скорпиона», «Джоконда на асфальте».

Народная артистка РСФСР, лауреат двух Государственных премий СССР - Наталья Николаевна награждена орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени.

Белохвостикова замужем за кинорежиссёром Владимиром Наумовым, с которым познакомилась на фестивале в Югославии. В 1977 году у них родилась дочь Наташа, а в 2007 году супруги усыновили мальчика Кирилла.

Сегодня Наталья Николаевна Белохвостикова продолжает работать в кино и на телевидении.