Nasceu a 12 de julho de 1985, em Perm, Rússia.
Iniciou-se a sua carreira em 2000, após classificar-se com o segundo prémio num concurso de procura de novas caras em Moscovo.
O seu primeiro trabalho em passerelle foi em 2004, para Emanuel Ungaro, que a levou a desfilar até 54 desfiles nas várias capitais da moda, como Paris, Milão e Nova Iorque. Seguindo-se as capas de revistas, como a Vogue Paris.

Vogue Paris 2004

A partir de 2004 realizou bastantes campanhas publicitárias para grandes nomes no mundo da moda como: Gucci, Dolce & Gabbana, Prada, Fendi, Lanvin, Louis Vuitton, H&M, Roberto Cavalli, Sonia Rykiel, Nine West, Dsquared2, Proenza Schouler, Nina Ricci, Missoni, Shiatzy Chen, Calvin Klein, Givenchy, Tse, Missoni , Shiatzy Chen, Balmain, Neiman Marcus, Jimmy Choo, MaxMara, Printemps, Blumarine, Jil Sander, JOOP! e Alberta Ferretti.

Natasha Poly para Gucci

Natasha Poly em registo descontraído

Seguiu-se novas conquistas e notáveis a nível de passerelle, a musa desfilou para nomes ​​como Balenciaga, Alexander McQueen, Chanel, Miu Miu, Gucci, Prada, Versace, Victoria Secret e muitas outras marcas.




Em 2009, Vogue americana elegeu-a como um dos rostos do momento. A modelo russa, foi em vários desfiles a primeira a aparecer na passerelle, como desfiles da Dolce and Gabbana:

Dolce and Gabbana Fall Winter 2010/11

Dolce and Gabbana Fall Winter 2010/11

A modelo conta com várias aparições em diversos editoriais por todo o mundo. Entre elas, a revista MUSE, em 2009, onde Natasha Poly foi fotografada por Solve Sundsbo, Richardson Terry e Craig McDean. 
Natasha Poly by Karl Lagerfeld Setembro 2010:










Encontra-se no Top das 50 melhores modelos femininos.A Vogue Paris declarou-a como uma das 30 maiores modelos dos anos 2000. A modelo foi também destaque no Calendário Pirelli 2011, sendo fotografada por Karl Lagerfeld, e também no Calendário Pirelli 2012, fotografada por Mario Sorrenti.
Tornou-se embaixadora da marca L'Oréal, em 2012.
Natasha Poly na FashionTV:



As suas definições:
Altura 1,78 m
Cabelo: louro
Cor dos olhos: verdes

Medidas:
83-58-86 (UE), 33-24-34 (EUA)

Agências:
Women Management, New York
Models 1, Londres
Traffic, Espanha
Mega Models, Alemanha
Grace Models
Unique Model Agency
My Model Management