Наталья появилась на свет в 1939 году в Москве в семье преподавательницы музыки и тренера. Позже у девочки появился отчим, который относился к ней, как к родному ребенку. По стечению обстоятельств актерская карьера у девочки началась очень рано. В возрасте 4 лет, она была замечена режиссером Виктором Эйсымонтом. Он взял ее для съемок в фильме «Жила была девочка». После на детские роли Наташу пригласили еще несколько режиссеров.
После окончания школы Наталья мечтала поступить в театральный вуз, но ее не хотели брать, поскольку считали ее избалованной звездой. В 1954 году она все же поступила во ВГИК. После окончания Наталья решила не идти на «Мосфильм», а попробовать себя в театре.
Она выбрала Московский академический театр сатиры. Руководитель запретил ей принимать приглашения в кино, пока она не станет заслуженной актрисой.
Наталья Защипина трижды была замужем. Первым супругом стал Евгений Котов. Молодой человек покорил ее своей эрудицией. Однако Наталья ушла от него, когда встретила Юрия Бугну. Он был студентом Суриковского училища и приходил подрабатывать на оформлении спектаклей Тетра сатиры. Юрий был красивым и талантливым парнем, но в браке оказался скандальным и неверным мужем. В этих отношениях родился сын Михаил.
Истинное семейное счастье актриса обрела лишь с третьим мужем – Борисом Кумаритовым. Примечательно, что артистка изначально не хотела регистрировать брак официально. Свое решение она изменила после трех лет совместной жизни.
Супруги прожили вместе 35 лет. Актер скоропостижно скончался в 60 лет от инфаркта. Сын Защипиной посвятил свою жизнь компьютерному бизнесу. Сейчас Защипина проживает с сыном и его женой. На сегодняшний день у нее нет внуков.