Окончила Новосибирский электротехнический институт по специальности «инженер-радиомеханик» и Новосибирский институт народного хозяйства по специальности «организация управления производством».

В 1995 году – директор Новосибирского филиала ИК “Еврофинансы”.

В 1996-1998 годах – генеральный директор ИК “Еврофинансы-Новосибирск”.

В 1998 году – заместитель директора по менеджменту ОАО «Авиакомпания «Сибирь».

В 1998-2005 годах – первый заместитель генерального директора по финансам, экономике и коммерческой работе ОАО «Авиакомпания «Сибирь».

С 2005 года – член совета директоров ОАО «Авиакомпания «Сибирь». Доля в уставном капитале ЄAaОАО «Авиакомпания «Сибирь» – 63,2594%.

С 2005 года – генеральный директор, член совета директоров ЗАО «Группа компаний С7».

В январе 2009 генеральным директором ЗАО «Группа компаний С7» стал Владислав Филев – муж Наталии Филевой.

14 января 2010 ОАО “Авиакомпания “Сибирь”” сообщило, что Филева вышла из состава акционеров компании: принадлежавшие ей 50,0098% акций перешли в собственность ЗАО “Группа компаний С7”. Сделка по покупке контрольного пакета “Сибири” была оплачена акциями допэмиссии ЗАО, после чего группа С7 стала владельцем 64,4% акций “Сибири”. Сумму сделки, а также новую долю Филевой в С7 в компании не раскрывали. (Коммерсант, 15 января 2010)

23 сентября 2010 “Сибирь” сообщила о том, что с 15 ноября 2010 вступает в международный авиаальянс Oneworld, объединяющий 11 крупных авиакомпаний, в том числе British Airways и American Airlines. (Коммерсант, 24 сентября 2010)

В марте 2011 ФАС одобрила ходатайство Филевой о приобретении 49% акций ЗАО “Группа компаний С7”. До этого 51% акций принадлежало ей и ее мужу. Группа компаний С7 объединяла авиакомпанию “Сибирь”, авиакомпанию “Глобус”, а также компании “С7 Тур”, “С7 Инжиниринг”, “С7 Сервис”, “С7 Чартер”, “С7 Инвест”, “С7 ИТ” и “С7 Карго”. (Интерфакс, 20 марта 2011)

В июле 2013 правительство утвердило сделку по продаже принадлежавших государству 25,5% S7 Airlines. Аукцион по продаже госактива состоялся в конце мая 2013. Победителем была признана группа S7 супругов Филевых. Они предложили за блокпакет 1,13 млрд руб., на 1% больше стартовой цены. В результате сделки доля группы S7 в “Сибири” выросла до 96,8%. (Коммерсант, 30 июля 2013)

31 марта 2019 погибла вместе со своим отцом в авиакатастрофе в Германии. Как сообщили в пресс-службе S7, частный самолет Epic-LT с Филевой на борту потерпел крушение при заходе на посадку в аэропорту Эгельсбах в Франкфурте-на-Майне. Пилот самолета, гражданин России, также погиб.

Муж Владислав Филев – бывший генеральный директор ОАО “Авиакомпания “Сибирь”.