Natalie Allen a commencé sa carrière à WREG-TV à Memphis, dans le Tennessee, devenant la première stagiaire promue au poste de journaliste chargé des affectations générales alors qu'elle était encore étudiante[3].
Elle intègre ensuite la chaine WFTV à Orlando, en Floride, en tant que reporter et présentatrice. Elle remporte un Emmy Awards régional, un Edward R. Murrow Award et est nommée "présentatrice matinale préférée" par le quotidien Florida Today[4].
En 1992, Natalie Allen rentre chez CNN en tant que présentatrice[4].
De 2007 à 2009, Allen a été la première correspondante pour l'environnement et le climat sur la chaine The Weather Channel, une chaine météo américaine.
Natalie Allan a rejoint CNN International en 2009 et y a travaillé comme correspondante et présentatrice jusqu'en 2021. Depuis, elle travaille chez Scripps News[5].
Natalie Allen préside une conférence d'ampleur nationale organisée à Las Vegas en 2015. Le thème de la conférence est le "leadership féminin". Des ateliers, des rencontres et des tables rondes permettent à des femmes de rencontrer d'autres femmes, considérées comme inspirantes. Natalie Allen y est présentée comme une femme inspirante pour sa carrière de présentatrice et journaliste[3].
En 2011, Natalie Allen a tourné une série intitulée "The Children of the Dump". Ce projet a été diffusé sur CNN International dans le cadre de la lutte contre l'esclavage[6]. La série raconte l'expérience de Natalie Allen dans le delta du Mékong au Vietnam et le fait d'être témoin d'une histoire de trafic d'enfants.
