Наталия Толстая родилась в писательской семье, в Елабуге, куда ее семья попала в годы эвакуации. Она была внучкой Алексея Толстого и легендарного переводчика Михаила Лозинского. Писательницей стала и ее сестра, автор романа "Кысь" и блестящих сборников публицистики. Татьяна и Наталья Толстые выпустили два семейных сборника - "Сестры" и "Двое", позже Наталья стала публиковаться сама, выпустила книгу "Одна" и получила Довлатовскую премию, вручаемую журналом "Звезда".
Мало кому известно, что первые литературные опыты Наталии Толстой были на шведском языке. Она преподавала русский язык в Швеции, а в свободное время стала писать рассказы. Перевести себя на русский язык, как рассказывала Наталия Никитична в одном из интервью, не вышло, и тогда она решила писать рассказы уже на русском. Это получилось: проза Наталии Толстой высоко оценена критиками, как и ее художественные переводы, - например, сборник стихов финско-шведской поэтессы Эдит Седергран.
Но Наталия Толстая известна в научных кругах в первую очередь как сильный филолог-скандинавист, специалист по шведскому языку и литературе. Коллеги и ученики отзываются о Наталии Никитичне как о талантливом преподавателе, умном и добром человеке.