Natacha Ramsay-Levi est la fille de l'éditeur, Jean-Pierre Ramsay et d'une décoratrice[ 1] . Elle grandit à Montparnasse [ 2] . Elle commence des études d'histoire[ 3] à Paris-VIII , qu'elle abandonne après un séjour au Mali [ 1] , puis se forme au stylisme au Studio Berçot [ 2] .
Elle rejoint l’équipe du directeur artistique Nicolas Ghesquière , dont elle devient le bras droit, d'abord chez Balenciaga en 2002, puis chez Louis Vuitton en 2013[ 1] , [ 4] .
En avril 2017 , elle succède à Clare Waight Keller à la direction artistique des collections de prêt-à-porter, maroquinerie et accessoires de la maison Chloé [ 5] , [ 6] .
En avril 2019 , elle préside le jury mode du 34e festival international de mode et de photographie de Hyères [ 2] , [ 7] .
En décembre 2020 , elle annonce son départ de Chloé[ 8] .