Страна ее запомнила исключительно как Александру Тихомирову из легендарного фильма «Москва слезам не верит». После премьеры казалось, что Вавиловой уготовано блестящее будущее суперзвезды. Но Наталья, мелькнув еще несколько раз на экранах, неожиданно пропала. Не так давно в прессе появилось сообщение о том, что даже режиссер Владимир Меньшов, задумав снимать «Москва слезам не верит — 2», не смог найти Вавилову. Но, как выяснилось, все это время она жила в Подмосковье, добровольно поставив крест на своей актерской карьере.
В кино Наталья Вавилова попала случайно. Она родилась и выросла в Москве, на Ленинском проспекте, неподалеку от «Мосфильма». Однажды к 14-летней Наташе прямо в магазине обратились ассистенты режиссера: «Девушка, вы хотите сниматься в кино?» Наталья согласилась, и в 1974 году она снялась в киноповести «Такие высокие горы». Потом вместе с Дмитрием Харатьяном сыграла главную роль в фильме «Розыгрыш», так что к началу работы над фильмом «Москва…» Вавилова была уже опытной актрисой. Успех фильма, подкрепленный красотой Наташи, послужил тому, что Вавиловой посыпались предложения от режиссеров. За 10 лет она, окончив ВГИК, снялась в полутора десятках фильмов. Но в 1987 году на съемках фильма «Николай Подвойский» с актрисой произошла беда. По сюжету Наташа должна была скакать на лошади, поэтому она стала посещать конноспортивную школу и уже через два месяца уверенно сидела в седле. Но в Ярославле, где проходили съемки, ей для тренировки случайно вывели больную лошадь. И стоило Наташе сесть в седло, как лошадь от боли встала на дыбы и скинула с себя актрису. С серьезной травмой позвоночника Наталья попала в больницу, и через неделю пришло известие, что вместо Вавиловой в фильме играет другая актриса.
Выйдя из больницы, Наталья сначала попыталась вернуться в кино, снявшись в двух весьма посредственных фильмах, а потом решили вообще уйти из мира кино. Вместе с мужем — кинорежиссером Самвелом Гаспаровым они недалеко от Москвы купили земельный участок и начали строить большой двухэтажный дом по собственному проекту. Сейчас Наталья все силы отдает возделыванию своего сада, и, как говорит Самвел Владимирович, цветы и деревья интересуют ее куда больше, нежели новости киношного мира.
Впрочем, режиссер Гаспаров не исключил возможности возвращения жены на киноэкран: «Как только появится сценарий, способный ее заинтересовать, Наташа вернется».