Natasha Bedingfield groeide met haar broer Daniel en zusje Nikola (beiden ook actief in de muziek) op in Lewisham, net buiten Londen. Haar ouders zijn afkomstig uit Nieuw-Zeeland. Als tiener trad Natasha met broer en zusje op in een eigen band genaamd The DNA Algorithm. Na de middelbare school koos ze voor een studie psychologie maar staakte deze studie en concentreerde zich daarna op een carrière in de muziekwereld.

In 2003 tekende Bedingfield een contract bij label SONY&BMG en werkte met diverse producers en songwriters als Steve Kipner, Andrew Frampton en Wayne Wilkins aan haar eerste album. Ze bracht in het najaar van 2004 in het Verenigd Koninkrijk het nummer 'Single' uit, dat het goed deed in de Britse charts. In de rest van Europa, waaronder Nederland, brak ze door met haar tweede single 'These Words'. In veel landen werd dit vrolijke nummer een grote hit waaronder een nummer 1-notering in Engeland. Later dat jaar verscheen het debuutalbum 'Unwritten' dat voorafging aan de gelijknamige single en ook een succes werd. 'I Bruise Easily' verscheen als laatste single van het album en kwam uit in maart 2005.

Op 14 april 2005 gaf ze haar eerste concert in Nederland in de Melkweg in Amsterdam. Het tweede deel van 2005 besteedde Natasha aan promotie in de Verenigde Staten. De eerste stap werd gezet met de Amerikaanse release van de single die haar een ster maakte in Europa: 'These Words'. Een nieuw opgenomen videoclip die veel gespeeld werd op televisie zorgde ervoor dat de single uiteindelijk de 17e plaats van de Amerikaanse Billboard Hot 100 bereikte. De Amerikaanse persing van het album bereikte snel de Gouden status. Het succes werd in de VS verlengd door de single-release van 'Unwritten' Het nummer had een aantal maanden nodig om populair te worden maar bereikte uiteindelijk een vijfde plaats in de Billboard Hot 100. Hoewel de single niet op de eerste plaats heeft gestaan was hij toch de best verkochte single in de VS in 2006. De opvolger 'Single' deed het minder goed. Toch had ze ook in de VS een grote bekendheid bereikt. In 2006 begon Natasha met de opnames van haar tweede album. De plaat verscheen in april 2007 onder de titel 'N.B.' met het nummer 'I Wanna Have Your Babies' als eerste single. De tweede single was de ballad 'Soulmate' die opnieuw een succes was. Zomer 2007 verzorgde Natasha het voorprogramma van de Europese tour van Justin Timberlake. Haar succes in de VS kreeg een vervolg met het speciaal voor het Amerikaanse publiek gemaakte album 'Pocketful Of Sunshine' waarvan het nummer 'Love Like This' met Sean Kingston een 11de plaats in de Billboard Hot 100 bereikte. Vanwege promotie-activiteiten in de VS was Bedingfield genoodzaakt haar UK Tour te verplaatsen naar najaar 2008. Daarna werd haar tweede single 'pocketful of sunshine' uitgebracht. Het werd haar tweede nummer 5 hit in Amerika. De eerste was "Unwritten".