Natalie Zea urodziła się 17 marca 1975 roku w Houston (Teksas, USA). W 1993 roku ukończyła Liceum w Monahans. Dwa lata później ukończyła The American Musical and Dramatic Academy w Nowym Jorku. W latach 2000 - 2002 wcielała się w postać Gwen Hotchkiss Winthrop w serialu "Passions". W 2005 roku wygrała casting do roli Trish Agermeyer w serialu "Ryzykanci". Następną jej rolą była rola w serialu "Seks, kasa i kłopoty", gdzie grała ekonomistkę Karen Darling w latach 2007 - 2009. W 2011 roku zagrała w filmie "InSight", a rok później w filmie "Brzemię zła". Zagrała epizody w takich serialach jak : "Dwóch i pół", "Bananowy doktor", "Californication". Od 2013 roku gra u boku Kevina Bacona w serialu "The Following". Prywatnie od 16 lipca 2014 roku jest żoną Travisa Schuldta, którego poznała na planie serialu "Passions".