Наталья Олеговна Бурмистрова родилась в городе Усолье-Сибирское, Иркутская область, РСФСР, СССР. В шестилетнем возрасте переехала с родителями в Латвию, где и закончила школу. Затем стала студенткой Ленинградского института точной механики и оптики, но через два года забрала документы и поступила в Санкт-Петербургскую академию театрального искусства, на курс А. Андреева. В 2001 году окончила СПбГАТИ и была принята в труппу Санкт-Петербургского академического Театра Комедии имени Н.П. Акимова (работала в этом театре до 2008 года).