
Была замужем за экс-генеральным директором и совладельцем ЗАО «Группа компаний S7» Владиславом Филевым.
Окончила Новосибирский электротехнический институт по специальности инженер-радиомеханик и Новосибирский институт народного хозяйства по специальности организация управления производством.
В 1997 году супруги Наталия и Владислав Филевы выкупили у сотрудников акции авиакомпании «Сибирь». Сразу после кризиса 1998 года они стали владельцами контрольного пакета предприятия и занялись развитием бизнеса за счет поглощения мелких авиаперевозчиков.
В 2001 году «Сибирь» вышла на московский рынок, поглотив «Внуковские авиалинии». Через год авиакомпания заняла второе место по перевозкам пассажиров в России.
В 2017 году вошла в рейтинг журнала Forbes "200 богатейших бизнесменов России", заняв в нем 171-е место с капиталом в 600 миллионов долларов. С 2014 года входит в ежегодный рейтинг журнала Forbes "Богатейшие женщины России". В 2017 году заняла в нем 3-е место с капиталом в 600 миллионов долларов.
31 марта 2019 года при подлете к аэропорту Франкфурта-на-Майне (Германия) разбился частный самолет с Наталией Филевой на борту.