В 1998 г. окончила философский факультет Московского государственного университета (МГУ) им. М.В. Ломоносова. С октября 1997 г. по март 1999 г. – работала корреспондентом отдела политики газеты «Коммерсантъ». В марте 1999 г. перешла на работу в информационное агентство «Интерфакс» по приглашению руководителя агентства Михаила Комиссара, работала политическим обозревателем до октября 1999 г.
Наталья Тимакова входит в попечительский совет благотворительного фонда «Кто, если не я?!». Правление фонда возглавляет вторая супруга бывшего министра связи Леонида Реймана Ольга Владимировна Рейман (Степанова). Она же – учредитель фонда. Фонд располагается в том же особняке на Делегатской улице в Москве, что и Институт современного развития. Игорь Юргенс, являющийся председателем правления ИНСОР, входит в попечительский совет фонда. Леонид Рейман, в свою очередь, является членом попечительского совета ИНСОР, а муж Натальи Тимаковой Александр Будберг – членом правления ИНСОР.
Наталья Тимакова считается одним из ближайших советников президента Дмитрия Медведева, оказывающих на него большое влияние.
Тимакова является связующим звеном между Медведевым и группой его советников – сторонников ускоренных реформ из Института современного развития. Медведев занимает пост председателя попечительского совета ИНСОР. Заместители председателя совета – Леонид Рейман и Эльвира Набиуллина, председатель правления – Игорь Юргенс. В правление ИНСОР, помимо Александра Будберга, входят Евгений Гонтмахер, Руслан Гринберг, Владимир Мау.
Считается, что в предвыборный год ИНСОР в определенной степени потерял влияние на президента Медведева. В статье-манифесте, опубликованной за три недели до съезда «Единой России», на котором было объявлено о том, что Владимир Путин снова будет баллотироваться в президенты, Игорь Юргенс, Евгений Гонтмахер, Борис Макаренко и Никита Масленников в очередной раз призывали Медведева баллотироваться на второй президентский срок и проводить дальнейшую модернизацию России.