Natalie Arnold, in Berlin geboren, absolvierte ihr Studium an der Hochschule für Musik und Theater in Hannover sowie in ihrer Heimatstadt und in London. Anschließend folgte ein zweijähriges Stipendium der Walter Stauffer-Stiftung in Cremona. Orchestererfahrungen sammelte sie u. a. in den Orchestern der Deutschen Oper Berlin und des Leipziger Gewandhauses und ab 2003 im Philharmonischen Orchester Kiel als stellvertretende Stimmführerin der 2. Violinen. Zur Spielzeit 2008/2009 wechselte sie zu den Essener Philharmonikern.