Natalia Troull begann ihr Klavierstudium in ihrer Heimatstadt St. Peterburg. Später schloss sie ihr Studium am Moskauer Konservatorium ab. Zu ihren Lehrern gehörten die Professoren Y. Zak, M. Voskresensky und T. Kravchenko.

Ihre Karriere als Pianistin begann, als sie 1983 den ersten Preis beim Internationalen Klavierwettbewerb in Belgrad gewann. Den größten Erfolg errang sie jedoch 1986 mit dem Gewinn der Silbermedaille beim Internationalen Tschaikowsky-Klavierwettbewerb, wo sie mit ihrer Interpretation von Schubert und Strawinsky einen bleibenden Eindruck bei Publikum und Kritikern gleichermaßen hinterließ. 1993 wurde Natalia Troull mit dem Grand Prix beim Piano Masters Competition in Monte-Carlo ausgezeichnet (wo nur Gewinner internationaler Wettbewerbe als Teilnehmer zugelassen werden).

Natalia Troulls absolute Beherrschung und fantastische Virtuosität machen sie zu einer Klasse für sich, und sie ist weltweit eine gefragte Künstlerin. Zu den bedeutenden Orchestern, mit denen sie aufgetreten ist, gehören das London Symphony Orchestra, das Los Angeles Philharmonic Orchestra, das Japan Philharmonic Orchestra, das Orchestre de Monte-Carlo, das Tonhalle Symphony Orchestra und alle großen russischen Sinfonieorchester. Natalia Troull arbeitete zudem mit Dirigenten wie Raphael Frubeck de Burgos, Raymond Leppard, Jean-Bernard Pommier, Eri Klas, Gennady Rozhdestvensky, Vassily Sinaisky und Yuri Temirkanov.

Ihr Repertoire umfasst mehr als 50 Konzerte, von denen sich das Tschaikowsky-Konzert als das beliebteste erwiesen hat. Die Pianistin hat das Werk über 100 Mal in den wichtigsten Konzertsälen der Welt aufgeführt. Zu ihren brillantesten Aufführungen des Tschaikowsky-Konzerts zählen die Konzerte in der Hollywood Bowl unter Eri Klas und dem Los Angeles Philharmonic Orchestra sowie in der Suntory Hall mit dem Tokyo Philharmonic Orchestra unter der Leitung von Koizumi Kazuhiro (Saison 1998-99). Natalia Troulls Auftritte zeichnen sich durch ihr völliges Aufgehen in der Musik, ihre einzigartige Bühnenpräsenz und ihre technische Meisterschaft bei der Präsentation eines breiten Repertoires von Werken aus.

Natalia Troull wird häufig als Dozentin in die USA, nach Japan, Italien, Deutschland und Südamerika eingeladen. Sie ist Professorin am Moskauer Tschaikowky-Konservatorium. Sie ist ständiges Jurymitglied bei vielen internationalen Klavierwettbewerben.