Natalija Obrenović nació en 1859 en la ciudad de Grocka, Serbia. Era la hija del príncipe Miloš Obrenović y de su esposa, Ljubica Vukomanović. A los 16 años se casó con el príncipe Aleksandar Karađorđević, pero el matrimonio no duró mucho tiempo, ya que Aleksandar murió poco después.
En 1875, Natalija se casó de nuevo, esta vez con su sobrino, el príncipe Milan Obrenović, quien más tarde se convirtió en el rey Milan I de Serbia. Junto con su esposo, Natalija tuvo cuatro hijos y se dedicó a apoyar a la cultura y la educación en Serbia.
Sin embargo, su matrimonio con Milan no fue feliz y la pareja se separó en 1888. Después de la separación, Natalija se dedicó a su labor de beneficencia y se convirtió en una importante mecenas de las artes y las letras en Serbia. También se convirtió en una de las primeras mujeres serbias en trabajar como periodista.
Natalija Obrenović falleció en 1890, a la edad de 31 años, en circunstancias misteriosas. Aunque nunca se determinó la causa exacta de su muerte, se especula que fue asesinada por orden de su esposo. Su muerte provocó una gran conmoción en Serbia y su legado todavía es recordado por la gente del país.
Milan I de Serbia y Natalija Obrenović fueron cónyuges. Milan I fue el segundo monarca de Serbia de la dinastía Obrenović, y reinó desde 1868 hasta su muerte en 1889. Natalija Obrenović fue la esposa de Milan I, y fue la reina consorte de Serbia durante su reinado. Se casaron en 1875 y tuvieron un hijo, Aleksandar, quien luego se convirtió en el tercer monarca de Serbia de la dinastía Obrenović.
La relación entre Milan I y Natalija no fue siempre buena. Se dice que ella era celosa y controladora, y que no permitía que Milan se relacionara con otras mujeres o que saliera de casa sin ella. También se dice que Natalija era muy exigente con su esposo en cuanto a su apariencia física y su comportamiento público.
A pesar de esto, Milan e Natalija eran una pareja muy unida y amorosa, y se dedicaban mucho tiempo el uno al otro. Mantenían una relación muy cercana con su hijo Aleksandar, quien adoraba a sus padres. Natalija a menudo participaba en los asuntos políticos y sociales de Serbia, y Milan confiaba mucho en su opinión y consejo.
Natalija tuvo una vida difícil después del asesinato de Milan en 1889. Alejandro III de Rusia, quien tenía vínculos familiares con Natalija, la acogió en San Petersburgo, donde vivió hasta su muerte en 1905. A pesar de su triste final, la relación entre Milan I y Natalija Obrenović fue una de las más importantes en la historia de Serbia, y su influencia y legado continúan siendo valorados en la actualidad.