Наталья Недосек родилась в Партизанске.
В 2004 году окончила Владивостокское музыкальное училище (ныне Приморский краевой колледж искусств). В 2009 году — Дальневосточную академию искусств по кафедре специального фортепиано (класс заслуженной артистки России, профессора Р. Илюхиной).
За успешную учёбу, активную концертную деятельность в Приморском крае, Хабаровском крае, Китае неоднократно награждалась губернаторской стипендией, федеральной стипендией «Юные дарования», премией «Молодые дарования России», а также президентской стипендией. Посещала мастер-классы и стажировку у профессоров: А. Наседкина, В. Носиной, Э. Вирсаладзе, Ю. Розума, Ю. Богданова.
Принимала участие в гастрольном туре «Мастера искусства — жителям Приморья» (2002–2004). Ведёт активную концертную деятельность в городах России, Китая, Южной Кореи.
В 2009–2010 годах работала преподавателем эстрадно-джазового фортепиано в ВМУ (ныне Приморский краевой колледж искусств). В 2005–2013 годах — концертмейстер Дальневосточной государственной академии искусств. В 2009–2011 годах была концертмейстером в Детской школе искусств № 1 им. С.С. Прокофьева.
С 2013 года — концертмейстер балетного класса Приморского театра оперы и балета.
С 2016 года работает на Приморской сцене Мариинского театра.