Наталья Агафонова родилась 19 сентября 1977 года.
В 1999 году она закончила юридический факультет КНУ имени Шевченко и в 2002 году защитила диссертацию, специализировалась на налоговом праве. По сообщениям прессы, в университете Агафонова училась в одной группе с Юлией Лёвочкиной.
В 1999—2006 годах Наталья Агафонова преподавала на юридическом факультете КНУ имени Шевченко.
В 2003—2013 годах работала в украинском филиале фирмы Nestle, специализировалась в налоговой сфере.
В 2012 году была приглашена Виталием Кличко в избирательный список партии «УДАР» и избрана в Верховную Раду 7-го созыва по партийному списку под номером 8.
В качестве депутата 7-го созыва исполняла обязанности секретаря комитета Верховной Рады Украины по вопросам правовой политики (укр.)русск..
С 27 ноября 2014 года — народный депутат Украины 8-го созыва, номер 44 в избирательном списке партии «Блок Петра Порошенко» .
С 8 апреля 2015 года — председатель подкомитета конституционного законодательства и конституционного судопроизводства комитета Верховной Рады Украины по вопросам правовой политики (укр.)русск..По наблюдениям аналитиков, при голосовании в Верховной Раде Агафонова довольно часто голосует не так, как основная масса фракции.Примечания^ Перейти к: 1 2 3 Агафонова Н.В. - VII созыв.^ Перейти к: 1 2 3 Левый берег 2013. Агафонова Н.В. - VIII созыв. Агафонова Н.В. - должности VIII созыва. Украинская Правда 2016.