Андрейченко Наталья Эдуардовна родилась 3 мая 1956 года в Москве.
Отец ее работал на авиазаводе, а мать - в Министерстве просвещения.
В школе она увлекалась литературой и собиралась поступать на филологический факультет МГУ, но в десятом классе решила стать артисткой.
После неудачи в училище имени Щепкина Наталья Андрейченко поступила во ВГИК, где училась в мастерской Сергея Бондарчука и Ирины Скобцевой.
К окончанию ВГИКа в 1977 году на ее счету было уже пять ролей - в кино она дебютировала еще на втором курсе, в 1975 году, в фильмах "От зари до зари" Гавриила Егиазарова и "Колыбельная для мужчин" Ивана Лукинского.
Однако роли актрисе доставались однотипные, и показать свой талант ей удалось лишь в трагической роли Ольги в "Торговке и поэте" Самсона Самсонова.
Актерская судьба переменилась в 1979 году, после выхода на экраны киноэпопеи "Сибириада", поставленной Андроном Михалковым-Кончаловским. Фильм имел огромный успех, как в СССР, так и за рубежом, и был удостоен приза в Каннах, а сыгранную в картине роль Насти Соломиной Наталья Андрейченко считает одной из лучших в своей творческой биографии.
Не меньший зрительский успех ожидал актрису через несколько лет - почти одновременно вышли два фильма, в которых она с блеском исполнила главные роли. Петр Тодоровский снял ее в роли Любы Антиповой в мелодраме "Военно-полевой роман", а в телефильме Леонида Квинихидзе "Мэри Поппинс, до свиданья!" Андрейченко сыграла Мэри Поппинс.
В 1984 году в СССР проходили съемки американской картины "Петр Великий", и Наталья Андрейченко была приглашена на роль Евдокии Лопухиной. С режиссером и исполнителем главной роли Максимилианом Шеллом у нее завязался роман, и в скором времени она вышла за него замуж (первым мужем Андрейченко был композитор Максим Дунаевский).
За 1985-1988 годы актриса сыграла главные роли у Александра Белинского в музыкальном фильме "Марица", в мелодраме Эрнеста Ясана "Прости" (вместе с Игорем Костолевским и Виктором Мережко), а в 1989 году - в экранизации "Леди Макбет Мценского уезда", поставленной Романом Балаяном.
В настоящее время Наталья Андрейченко живет в США, в Лос-Аджелесе, иногда снимается на американском телевидении (например, в одном из эпизодов популярного сериала "Доктор Куинн - женщина-врач" сыграла княжну Марию Низамову) и в кино (вампирша Пантея в американском фильме "Возвращение").
3 мая 2006 года Наталье Андрейченко исполнилось 50 лет.