Natalie Karl wurde in San Remo/Italien geboren. Sie ist Preisträgerin mehrerer internationaler Wettbewerbe und wurde nach Beendigung ihres Studiums an der Stuttgarter Musikhochschule sogleich an die Oper Köln verpflichtet, die für viele Jahre ihre Heimatbühne war. Ihr breites Repertoire beinhaltet Opernpartien wie Susanna (Hochzeit des Figaro), Zerlina (Don Giovanni), Norina (Don Pasquale), Gilda (Rigoletto), Rosina (Barbier von Sevilla), Ännchen (Freischütz), Musette (Bohème), Blonde (Entführung), Adele (Fledermaus).

Gastengagements führten sie an zahlreiche, große Opernhäuser wie Staatsoper Berlin, Komische Oper Berlin, Bayerische Staatsoper München, Semperoper Dresden, Volksoper Wien, Palais Garnier und Opéra Chatelet Paris sowie zum Hongkong Arts Festival. Die Sopranistin hat u.a. mit Regisseuren wie Günter Krämer, Robert Carsen, Marco Arturo Marelli, Andreas Homoki und Calixto Bieto und Dirigenten wie Kirill Petrenko, Christoph Eschenbach, Jeffrey Tate, Stefan Soltesz, Dirk Kaftan und Will Humburg zusammengearbeitet. Mit James Conlon trat sie regelmäßig in der Kölner Philharmonie auf. Dabei entstanden CD-Produktionen von Zemlinsky/Zwerg&Traumgörge und Alban Berg/Lulu-Suite. Desweiteren nahm sie mit der Baden-Badener Philharmonie eine Solo-CD auf mit Arien und Liedern von J. Strauss und singt die Adele in einer Fledermaus-Aufnahme unter Gustav Kuhn. Zahlreiche Oratorien, Galakonzerte und Liederabende (u.a. Festspielhaus Baden-Baden, Alte Oper Frankfurt, Philharmonie Essen, Palau de la Musica Barcelona, Royal Albert Hall London) ergänzen ihr künstlerisches Schaffen.

Aktuelle Engagements führen Natalie Karl in das große lyrische Repertoire. Rosalinde (Fledermaus), Corinna (Viaggio a Reims), Mimi (Bohème) und Donna Anna (Don Giovanni) sowie im Konzertbereich Rossini/Stabat Mater, Mahler/Das Klagende Lied und Verdi/Requiem. 2014 gab sie ihr erfolgreiches Desdemona-Debut (Otello) an der Oper Köln unter Will Humburg. Es folgte Desdemona in einer Neuproduktion an der Oper Chemnitz unter Frank Beermann und wieder an der Oper Köln sowie Weill/Sieben Todsünden in Mexico City, Rosalinde (Fledermaus) an der Semperoper Dresden und eine Falstaff-Neuproduktion (Alice Ford) an der Oper Köln. In der Saison 2017|18 singt sie an der Oper Köln die Rosalinde und wieder Alice Ford und gibt ihr Amelia-Debut (Simon Boccanegra) in Darmstadt.