Водианованың модельдік мансабы оның модельдік досының онымен Нижний Новгородтағы Наталья Власованың модельдік мектебіне оқуға бару ұсынысымен басталған жоқ. Үш айлық курстың соңында ол жеміс сатудан әлдеқайда төмен табысына байланысты бұл жұмысқа мән бермей, шоуларда жұмыс істеді. Оны Нижний Новгородта Viva Model Management модельдік агенттігінің өкілдері ұйымдастырған кастингке әкелген сәтті мүмкіндік Натальяға өз кәсібіне жауапкершілікпен қарауға, ал әлемге жоғары санатты модель алуға көмектесті. Кастингте Натальяның Роми Шнайдермен ұқсастығын байқаған агент көптеген үміткерлердің арасынан қалың топтың арасында тұрғысы келмейтін намысшыл қызды ерекше атап өтті. Үш ай ішінде Наталья ағылшын тілін үйреніп, Парижге кету үшін құжаттар жинады, анасы мен әжесі батасын алып, оны осы мүмкіндікті пайдалануға көндірді. Екі жылдан кейін Водианова модельдік бизнестегі ең үлкен сенсация аталды, ол осы уақытқа дейін Gucci парфюмерия желісінің жаңа бет-бейнесі болды, Кальвин Клейнмен өз коллекциясын көрсету үшін келісімшартқа отырды және «Агент Инелік» фильмінде басты рөлді сомдады. 2002 жылы ол Нью-Йорк сән апталығында он тоғыз дизайнердің шоуларына қатысып, ең көп сұранысқа ие модель атағына қол жеткізді. Содан кейін ол Louis Vuitton, Марк Джейкобс, Мисс Алпыс, Кальвин Клейнмен ұзақ мерзімді келісім-шарттар жасап, соңғысының ең көп төленетін моделіне айналды.
Подиумда ол Ив Сен-Лоран, Валентино, Пепе Джинс, Шанель, Дайан Фюрстенберг және басқа да көптеген сән үйлері үшін серуендеген. Оның жүзі Vogue, Harper’s Bazaar, Marie Claire, Elle сияқты әйгілі журналдардың мұқабаларын безендірді. Наталья Водианова Sunday Times нұсқасы бойынша Ұлыбританиядағы ең бай үшінші жүз адамның бірі. Тұңғыш ұлы дүниеге келгеннен кейін бар болғаны үш ай жұмысын тоқтатқан Наталья отбасына және Ресей қалаларында балаларға арналған ойын алаңдарын салатын қайырымдылық қорына арнап, үшінші баласының дүниеге келуімен мансабын тастауды ұйғарды. Кейде ол әлі де подиумдарда қомақты ақыға шығады. 2010 жылы оны Ресейде 2010 жылдың сәуірінде шыққан ежелгі грек мифі Персейге негізделген 1981 жылы түсірілген дәл осы аттас фильмнің ремейкі «Титандардың қақтығысы» фильмінде Медуза Горгон ретінде көруге болады. Фильмографиясы: