Originaire de Bruxelles, Natacha Kowalski découvre le monde lyrique en intégrant le cadre de la Maîtrise de l’Opéra Royal de Wallonie. Elle débute ses études de chant avec Annie Frantz, et obtient en 2003 un premier prix du Conservatoire de Bruxelles dans la classe de Marcel Vanaud. Elle poursuivra sa formation auprès de grands maîtres tels que Mady Mesplé, Sheri Greenwald, Christa Ludwig et Daniel Ottevaere. Elle est également détentrice d'un diplôme de perfectionnement en Chant Lyrique du Conservatoire de Valenciennes.
Entre 2006 et 2010 elle participe au spectacle Un Monde de la Lune autour de l'opéra de Haydn dans le rôle de Flaminia au Théâtre Toursky à Marseille et au Théâtre de Tarascon. On peut également l'entendre dans le rôle de la Fée dans Cendrillon de Massenet avec la compagnie Opera Zuid en Hollande, puis dans celui de Clorinda pour la Cenerentola de Rossini ainsi que les rôles de Pastourelle/Chouette/ Chauve souris dans l'Enfant et les Sortilèges de Ravel à l’Opéra National de Lorraine - Nancy. Elle fait également ses débuts à Monaco dans le rôle de Macha dans La Dame de Pique de Tchaikovski et est Papagena dans Die Zauberflöte de Mozart à l’opéra de Bordeaux. En avril 2010, elle crée le rôle de Florestine dans l'Amour Coupable de Th. Pécou à l'opéra de Rouen (Création Mondiale)