Natalie se dio a conocer como la bella "lolita" de 'Beautiful Girls' (1995), aunque éste no fue su debut: ella comenzó por todo lo grande con 'Léon el Profesional', de Luc Besson. A partir de ahí todo fue como la seda, con grandes actores como compañeros: Al Pacino, Susan Sarandon, Glenn Close, Jack Nicholson, Woody Allen, Nicole Kidman, Julia Roberts... un carrerón para una joven de apenas 26 años.