Née en 1969 à Sofia, en Bulgarie, Natalia Dontcheva était la fille de l’acteur bulgare Plamen Donchev. Après une formation au conservatoire bulgare, elle avait choisi de poursuivre sa carrière en France, le pays de sa mère, où elle s’était installée dès 1989. L’actrice était présente dans de nombreuses séries telles que Julie Lescaut , Une femme d’honneur, Joséphine, ange gardien, ou encore Doc Martin. Puis en 2018, le grand public la remarque dans le film d’époque Mademoiselle de Joncquières d’Emmanuel Mouret et quatre ans plus tard, en 2022 dans Une femme de ménage de Claude Berri. «Je ne cherche pas la lumière pour la lumière, mais pour la vérité des émotions que l’on peut transmettre», expliquait-elle dans le magazine Théâtral en 2019. À la télévision, elle est devenue une figure récurrente des productions familiales, même si elle se faisait plus discrète ces dernières années. Elle était toutefois apparue dans un épisode des Petits meurtres d’Agatha Christie en 2021, elle avait eu un rôle plus important dans Les Disparus de la Forêt noire en 2023, et on l’avait également vue dans un épisode de Disparition inquiétante en 2024 sur France 2.