Родилась и живет в Москве.
Окончила исторический факультет МГУ им. Ломоносова, затем - Высшее театральное училище им. Щепкина, курс Элины Быстрицкой.
Больше 15 лет работала в разных театрах Москвы.
Дебютировала в печати в 1999 году в журнале «Юность» с повестью «Нарисуй мне в небе солнце». Рассказы, повести и романы выходили в издательствах «Эксмо», «Дрофа», «Олма-пресс», «Центрполиграф».
С 2007 года её произведения печатаются в издательстве «АСТ». С 2012 года романы Наталии Терентьевой выходят в двух авторских сериях: «Золотые небеса» и «Там, где трава зеленее».
По роману «Золотые небеса» (другое название «Синдром отсутствующего ежика») в 2011 году снят одноименный фильм (к/к «Русское»).