Будущая юная звездочка советского кино родилась в 1972 году в Звенигороде в самой простой семье. Ее отец был оператором в электронной промышленности, мама – врачом-терапевтом. О кино или сцене девочка никогда и не мечтала.
Но все решила случайность. В 1983-м в школу, где училась Наташа, пришел ассистент с киностудии Горького. Он подбирал детей с хорошей дикцией для съемок, и Гусева оказалась в их числе. Работа была маленькой – школьница сыграла в короткометражке «Опасные пустяки» о правилах дорожного движения. Однако на озвучке девочку заметила команда, готовящаяся к запуску съемок «Гостьи из будущего». Именно такая Алиса и была им нужна.
Кинолента принесла Наташе невероятную популярность. Ей приходили письма от поклонников со всего Союза и даже из-за его пределов, вот только юная артистка была этому совсем не рада. Ей не нравилось постоянное внимание.
Возможно, настрой Гусевой сказался на успехе следующих фильмов с ее участием. Она снялась в «Гонке века», «Лиловом шаре» и «Воле Вселенной», но особого восторга у зрителей эти картины не вызвали. Кинокарьера Наталье стала угасать, но ее это совершенно не расстраивало. Ведь на самом деле Гусева тяготела к науке.
В 1989-м она поступила в Московский государственный институт тонкой химической технологии на кафедру биотехнологии и стала профессиональным биохимиком. Позже даже возглавила производство иммунобиологических препаратов.
Личная жизнь у звезды тоже сложилась, хотя и не с первой попытки. Первый ранний брак Натальи с Денисом Мурашкевичем, который мечтал познакомиться с «Алисой» с самого детства, закончился разводом. А вот второй союз с дизайнером Сергеем Амбиндером продолжается до сих пор. В 2013 году у супругов родилась дочь София. Также у Гусевой есть старшая наследница от прошлых отношений – 25-летняя Алеся Мурашкевич.