Емельянова Наталья Николаевна родилась 20 декабря 1974 году  в  г. Москве.        

В 1992 году окончила среднюю общеобразовательную школу № 593 г. Москвы и поступила в Московскую государственную юридическую академию, которую окончила в 1998 году с присвоением квалификации юрист по специальности «Юриспруденция».

Трудовую деятельность начала в 1994 году юрисконсультом в коммерческом предприятии.

После окончания Московской государственной юридической академии поступила на работу в Министерство юстиции Российской Федерации.  В 2000-2001 годах работала заместителем начальника юридического управления страховой компании «МАКС». В 2001 году была переведена на работу в Счетную палату Российской Федерации на должность начальника отдела правового сопровождения контрольных мероприятий Департамента правового обеспечения аппарата Счетной палаты, с 2008 года по 2013 работала в должности директора Правового департамента аппарата Счетной палаты.

В 2003 году окончила (поступила в 2001 г.) Российскую академию государственной службы при Президенте Российской Федерации, получив квалификацию менеджер по специальности «Государственное и муниципальное управление», специализация «Финансы, кредит, налоги».

В Дипломатической  академии МИД России в 2008 году защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата экономических наук по теме «Условия и факторы становления и развития экономического сотрудничества между Россией и ЕС».

В 2009 году была зачислена в качестве соискателя в аспирантуру  РУДН, где в 2009 году защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата юридических наук по теме «Международно-правовые вопросы формирования и применения вооруженных сил Европейского Союза».

В 2010 году зачислена в докторантуру РУДН. В 2013 году защитила докторскую диссертацию на тему «Международно-правовые проблемы обеспечения глобальной безопасности на современном этапе». 

С декабря 2014 года является профессором кафедры международного права Юридического института РУДН.

В июле 2017 года получен диплом магистра права в Амстердамском университете (Нидерланды) по специальности "Международное налоговое право".

Замужем. Воспитывает дочь.