Мать в прошлом - актриса. Отец, Павел Николаевич Медведев, был профессором литературы. Очень долгое время он был председателем Союза писателей Ленинграда. В 1936 году отец был репрессирован, а в 1937 году расстрелян. До его реабилитации в 1957 году Наталья Павловна жила, как дочь «врага народа». В 1939-1941 году училась в Ленинградском театральном институте (мастерская Леонида Сергеевича Вивьена). Последний курс закончила в эвакуации, в Свердловском высшем театральном училище (1943, мастерская Алексея Попова). С 1943 по 1944 годы - актриса Свердловского драматического театра под руководством Е. Брилля. С 1945 по 1979 годы - актриса Московского драматического театра на Спартаковской (с 1968 года - Театр на Малой Бронной). Два сезона служила в Театре имени Моссовета. Первая роль в кино - в 1953 году. Ушла из жизни в Москве. Похоронена в Московской области на Химкинском кладбище.