Наталья Андрейченко родилась 3 мая 1956 года в Москве. Отец — Эдуард Станиславович, инженер. Мать — Лидия Васильевна, работала в министерстве просвещения РСФСР.
В детстве будущая актриса мечтала стать балериной, занималась спортом и училась в музыкальной школе по классу аккордеона. В старших классах девочка увлеклась литературой, хотела поступать на филологический факультет МГУ, но затем она решила стать актрисой.
После окончания школы в 1973 году Наталья провалилась на вступительных экзаменах в театральное училище имени Щепкина, но затем она поступила во ВГИК (мастерская Сергея Бондарчука и Ирины Скобцевой), который окончила в 1977 году.
В 1975 году, во время учебы на втором курсе, Андрейченко сыграла первую эпизодическую роль в кино в фильме «От зари до зари». До окончания института она успела сняться еще в нескольких фильмах, в том числе в картине своего учителя Сергея Бондарчука «Степь» (1977).
Первая известность и профессиональное признание пришли к Наталье Андрейчеко после исполнения ролей в фильмах «Сибириада» (1978) и «Торговка и поэт» (1978).
Самыми плодотворными в актерской карьере являются 1980-е годы, в течение которых она много снималась и сыграла свои наиболее значимые и любимые зрителями роли в фильмах: «Военно-полевой роман» (1983), «Мэри Поппинс, до свидания» (1983), «Прости» (1986) и «Леди Макбет Мценского уезда» (1989).
В 1982 году Андрейченко родила сына Дмитрия от своего супруга композитора Максима Дунаевского. Вскоре супруги развелись.
Наталья Андрейченко: «Спустя девять месяцев и одиннадцать дней после рождения сына «доброжелатели» донесли, что у Максима появился ребенок на стороне, девочка Алина. Ее мать Нина Спада — переводчица и известная московская красавица. Я ушла из дома — в двадцать семь лет женщина не умеет прощать»
Цитата взята из журнала «Коллекция Караван историй» № 01 (01.01.2015)
В 1984 году Наталья снималась в американском телесериале «Петр Великий» (вышел на экраны в 1985), где познакомилась со своим вторым мужем Максимилианом Шеллом. ВсВ браке у пары родилась дочь Анастасия (1989).
Наталья Андрейченко: «Познакомились в сентябре 1984 года на съемках американского телефильма «Петр Великий», где Шелл играл заглавную роль, а я — первую жену царя Евдокию Лопухину. Роман развивался очень быстро»
Цитата взята из журнала «Коллекция Караван историй» № 01 (01.01.2015)
В 1990-е годы актриса жила на два дома в России и в США. В Америке она сыграла несколько ролей в таких голливудских фильмах, как: «Свечи во мраке» (1993), «Маленькая Одесса» (1994), «Современные вампиры» (1999), а также в сериале «Доктор Куин – женщина-врач» (1997). Среди работ этого периода особо выделяется ее роль в международном проекте Сергея Бондарчука — сериале «Тихий Дон» (1994, на экраны вышел в 2006).
Наталья Андрейченко: «Я никогда не уезжала из России! Устала уже это повторять, но меня никто не слышит. Я всегда была дома, всегда возвращалась, постоянно работала. После свадьбы Макс улетел, а я осталась в Москве, где за следующие несколько лет снялась в пяти фильмах. С мужем виделись урывками.
Цитата взята из журнала «Коллекция Караван историй» № 01 (01.01.2015)
В это же время Андрейченко пробовала себя в качестве вокалистки, создав интернациональный музыкальный коллектив, состоявший из русских и американцев, «Natasha & GooSee» («Наташа и Гуу-Сии»), с которым в 1996 году выпустила альбом «MOST».
В 1997 году артистка была соведущей Павла Веденяпина в программе «Поехали» на канале «ОРТ».
В 1999 году звезда сняла авторскую программу «Русские в мировом кино» для телеканала «ТВ-Центр».
Хотя Андрейченко является преимущественно киноактрисой, имеет в своем активе несколько театральных работ. Так, во второй половине 1980-х и в начале 2000-х годов она участвовала в нескольких антрепризных спектаклях: «Серсо» в театре Анатолия Васильева, «Вера, Любовь, Надежда» в Театре-студии Олега Табакова, «Прекрасное лекарство от тоски» в театре «Школа современной пьесы».
В 2005 году Наталья Андрейченко развелась с Максимилианом Шеллом и вернулась в Россию.
Наталья Андрейченко: «С годами мы ссорились все чаще. Я патологически чистоплотна, Макс обожал хаос. Порядок в доме еще удавалось поддерживать, но в своих офисах Шелл был полноправным хозяином. От моих попыток хоть как-то упорядочить нашу жизнь муж только отмахивался. Говорил неодобрительно: «Ты мой коммунистический пятилетний план»
Цитата взята из журнала «Коллекция Караван историй» № 01 (01.01.2015)
В 2011 году совместно с Дмитрием Нагиевым вела реалити-шоу «Мама в законе» на телеканале «Перец».
За свою карьеру актриса сыграла более 30 ролей в таких фильмах и сериалах, как: «Колыбельная для мужчин» (1977), «Уходя » (1978), «Жнецы» (1979), «Прилетел марсианин в осеннюю ночь» (1979), «Коней на переправе не меняют» (1980), «Дамы приглашают кавалеров» (1980), «Свадебная ночь» (1980), «Мужество» (1981), «Людмила» (1982), «Человек, который закрыл город» (1982), «Инспектор Лосев» (1982), «Двое под одним зонтом» (1983), «Марица» (1985), «Прости» (1986), «Под знаком Красного Креста» (1987), «Формула счастья» (2000), «Подари мне лунный свет» (2001), «О’кей» (2002), «Грехи отцов» (2004), «Моя большая армянская свадьба» (2005), «Очень русский детектив» (2008), «Жизнь взаймы» (2008), «На крыше мира» (2008) и др.
Уже некоторое время Наталья Андрейченко живет и снимается в Мексике, где она насколько лет назад купила себе дом.
Наталья Андрейченко: «У меня здесь резиденция на берегу моря. Чувствую себя божественно! Ведь Майская Ривьера — очень сильное энергетическое место, здесь находятся древние пирамиды. Чем я занимаюсь? С друзьями устанавливаем памятники, гармонизирующие жизнь на земле»
Цитата взята из журнала «7 Дней», № 24.01.2013
Первый супруг — Максим Дунаевский, композитор
Второй супруг — Максимилиан Шелл, режиссер и актер
Сын — Дмитрий Дунаевский (1982)
Дочь — Анастасия Шелл (1989)
▪ Заслуженная артистка РСФСР (1984)
▪ Приз Международного фестиваля в Вальядолиде (Испания) в номинации «Лучшая женская роль» (вместе с Инной Чуриковой) за фильм «Военно-полевой роман» (1984)
▪ Премия Ленинского комсомола в номинации «Высокое исполнительское мастерство в фильмах последних лет» (1984)