Наталия Ефремова е юрист, завършила е Право в Софийския университет и притежава магистратура по Финанси.

Започва работа като младши юрисконсулт в Агенцията за държавни вземания към Министерство на финансите. Професионалният й път след 2003 година продължава в здравната сфера, където е член на политически кабинет и здравно аташе в постоянното представителство в Брюксел.

От 2008 година специализира и се занимава с управление на европейски проекти и програми. В Министерството на труда и социалната политика през 2009 година работи като заместник - ръководител на Оперативна програма „Развитие на човешките ресурси“, а през 2012 година става ръководител на Управляващия орган на програмата. След 2017г е заместник главен директор в МТСП.

През август 2022 година заема поста заместник-министър на труда и социалната политика, като отговаря за управлението на европейските фондове, международната дейност. В следващи кабинети след април 2024 година отговаря и за пазара на труда, трудовите и осигурителни отношения. Национален координатор на Европейската детска гаранция.