Прокурор Автономной Республики Крым с 11 по 17 марта 2014 года, прокурор Республики Крым с 17 марта по 25 марта 2014 года. Сотрудница органов прокуратуры Украины до 11 марта 2014 года.
Родилась 18 марта 1980 года в посёлке Михайловка Ворошиловградской области (ныне Луганская область Украины). В 1990 году вместе с родителями переехала в Крым, в Евпаторию.
В 2002 году закончила филиал Харьковского университета внутренних дел в Евпатории. Затем работала в органах прокуратуры Украины, пройдя путь от помощника прокурора до исполняющей обязанности прокурора Республики Крым. Помощник прокурора Красногвардейского района Крыма (2002—2006), помощник прокурора г. Евпатории (2006—2010).
В 2010—2011 годах Наталья Поклонская работала в прокуратуре Крыма заместителем начальника отдела надзора за соблюдением законов спецподразделениями и иными учреждениями, которые ведут борьбу с организованной преступностью.
В 2011 году Наталья Поклонская была государственным обвинителем на громком процессе экс-депутата Верховной Рады Крыма и бывшего директора футбольного клуба «Таврия» Рувима Аронов (дело ОПГ «Башмаки» — одной из крупнейших организованных преступных группировок Крыма 1990—2000-х годов, занимавшейся рэкетом, грабежами и убийствами).
В 2011—2012 годах Наталья Поклонская занимала должность симферопольского межрайонного природоохранного прокурора, руководила Симферопольской межрайонной природоохранной прокуратурой.
С октября по декабрь 2012 года Наталья Поклонская работала начальником отдела участия прокуроров в рассмотрении дел апелляционным судом Крыма. С декабря 2012 года по март 2014 года Наталья Поклонская занимала должность старшего прокурора 2-го отдела процессуального руководства досудебным расследованием и поддержания государственного обвинения управления надзора за соблюдением законов органами внутренних дел Главного управления надзора за соблюдением законов в уголовном производстве Генеральной прокуратуры Украины.
Наталья Поклонская, исполняющая обязанности руководителя новообразованной прокуратуры Крыма, стала мечтой многих мужчин. Ее форма и должность оказывают на них прямо-таки магическое действие. Сначала рисовали ее, а теперь уже и песни о ней поют.
25 февраля 2014 года, во время кризиса на майдане в Киеве, написала рапорт об увольнении, обосновав своё решение тем, что «стыдно жить в стране, где по улицам разгуливают бандиты». Однако начальство предложило ей уйти в отпуск. Наталья поехала к матери в Симферополь, где и предложила свою помощь правительству Крыма, чтобы не допустить повторения киевских событий.
11 марта 2014 года решением Совета министров Крыма советник юстиции Н. В. Поклонская назначена на должность прокурора Автономной Республики Крым, после того как четверо кандидатов-мужчин (трое, по информации Натальи Поклонской), заместителей бывшего прокурора республики Вячеслава Павлова, отказались её занять.
Одновременно Поклонская была уволена из Генеральной прокуратуры Украины, против неё было возбуждено уголовное дело за соучастие в действиях по захвату власти. Сама Поклонская называет смену власти на Украине антиконституционным переворотом и вооружённым захватом власти, а новые киевские власти — «чертями из пепелища». 26 марта 2014 года Министерство внутренних дел Украины объявило её в розыск, как «скрывающуюся» от органов досудебного расследования. Ей вменяют статью 109 часть 1 Уголовного кодекса Украины — «действия, предпринятые с целью насильственной смены или свержения конституционного строя или захват государственной власти, а также сговор об осуществлении таких действий».
4 апреля 2014 года постановлением Окружного административного суда Киева удовлетворен иск исполняющего обязанности генерального прокурора Украины Олега Махницкого и признано противоправным и отменено решение Президиума Верховной Рады Автономной Республики Крым от 10 марта 2014 года № 1726-6/14, которым исполнение обязанностей прокурора Автономной Республики Крым было возложено на Наталью Поклонскую. В Совете Федерации России решение объявить в розыск Наталью Поклонскую назвали 26 марта 2014 года «блефом».
После назначения на должность прокурора Крыма одним из первых дел Поклонской стало расследование по причинению тяжких телесных повреждений сотрудникам крымского спецподразделения милиции «Беркут».
25 марта в связи с образованием прокуратур Республики Крым и города Севастополя в системе прокуратуры России приказом Генерального прокурора Российской Федерации Юрия Чайки Наталья Владимировна Поклонская назначена исполняющей обязанности прокурора Республики Крым.
27 марта приказом Генерального прокурора Российской Федерации Юрия Чайки исполняющей обязанности прокурора Республики Крым Наталье Поклонской присвоен классный чин старшего советника юстиции.
4 апреля 2014 года с согласия и. о. прокурора Крыма Натальи Поклонской, сотрудниками УФСБ России по республике Крым была проведена операция по задержанию помощника прокурора Ялты Евгения Помелова. Сотрудника ялтинской прокуратуры задержали в момент получения взятки от жителя города в размере 7,5 тысяч гривен. Следственный комитет РФ по Республике Крым возбудили уголовное дело по части 3 статьи 290 Уголовного кодекса России «дача взятки должностному лицу за совершение заведомо незаконных действий».
Наталья Поклонская получила большую популярность во всем мире, особенно в Японии (видео с пресс-конференции с участием Поклонской набрало более миллиона просмотров на Youtube), благодаря военной форме, белокурым волосам, большим глазам, миловидной внешности, соответствующей канонам красоты героинь японского аниме. Её фотографии из социальной сети «Одноклассники» были растиражированы в Интернете. «Я не знаю, в чём там в Крыму дело, но я её поддерживаю — она прекрасна!» — такие признания пишут ей японские мужчины. В сети появились многочисленные любительские рисунки с Натальей Поклонской в стиле «моэ» (определённый тип миловидности, как рисуют героинь в японских аниме и манге).
О том, что она стала героиней среди поклонников аниме, Наталья Поклонская узнала от дочери. К неожиданной популярности отнеслась нейтрально: «Лучше бы люди оценили мою работу». Высказываются также и более резкие мнения о дискриминации, которая выражается в том, что вместо профессиональных качеств прокурора в СМИ намеренно обсуждаются её внешность и привлекательность.
"Я сделаю все, чтобы мой ребёнок гордился мной и гордился тем, что он живёт в такой великой державе, как Российская Федерация. Чтобы дочь моя чтила память погибших в Великой Отечественной. Чтобы чтила память двух моих дедов, которые погибли в этой войне. Чтобы памятники не разрушались.
Я хочу, чтобы мой ребёнок жил в честной стране, а не в бандеровской, предательской, нацистской. Мне стыдно было, что я гражданин того государства. Мне бабушка звонила и плакала: возвращаются времена, когда была оккупация. Ей 86. Она помнит немцев и помнит украинских полицаев. Как они издевались! Как я буду смотреть бабушке в глаза, если надену форму и буду служить этой самой Галичине? Когда об этом думаешь, страха нет". — Н. В. Поклонская