Наташа Чернышева родилась в 1984 году в Свердловске. В 2010 году окончила Уральскую государственную академию архитектуры и искусства по специальности «графика и анимация». Её режиссёрским дебютом стал фильм «Снежинка» (2012) – поэтическая, очень стильная по дизайну и лаконичная по цвету короткометражка, получившая множество призов и восхитившая самого Юрия Норштейна.
После дебюта Наташа решила продолжить обучение режиссуре в одной из самых знаменитых школ Франции LaPoudriere, где она проучилась с 2012-го по 2014 год. Её коротенький фильм первого года обучения «Возвращение» (2013) о девушке, вернувшейся в дом к бабушке, стал хитом интернета. Дипломный «Два друга» (2013) тоже был отмечен фестивалями. В 2015 Наташа участвовала в арт-резиденции JAPIC (Токио) с разработкой фильма «Паутинка» (2016), завершённого уже в России и тоже получившего ряд наград. В 2018 году Наташа участвовала в телевизионном проекте FranceTelevisions для талантливых выпускников французских киношкол, которым предлагалось срежиссировать короткометражку на стихи известных французских поэтов. Она сняла фильм «Потерянный сад» («Lejardinperdu») по произведению Клода Роя.
С 2020 года Наташа работает на студии Folimage (Франция). Уже за рубежом она сняла ролик для БФМ-2021, где изобразила кинозал и в нём девочку Анимашу в духе старинной оптической игрушки фенакистископ.
Выставка Наташи Чернышевой проходит в рамках XIII-го Большого фестиваля мультфильмов в Красноярске и Красноярском крае. На экспозиции в фойе представлены наброски и эскизы к фильмам «Снежинка», «Возвращение», «Паутинка» и другим.
