15 февраля 1972 года в подмосковном Звенигороде на свет появилась Наталья Гусева. Её родители были далеки от мира искусства — отец работал оператором в электронной промышленности, мать занимала должность врача-терапевта в местной больнице. Вскоре семья перебралась в Москву, где Наташа пошла в первый класс. Она была прилежной ученицей, показывала отличную успеваемость по всем дисциплинам, а самым любимым предметом школьницы была биология. Наташа могла часами рассматривать на улице необычных жучков и букашек, мечтая однажды стать энтомологом.
О кино она даже не задумывалась, но всё изменил случай. Однажды к ним в школу заглянули ассистенты с киностудии имени Горького, искавшие девочку для съёмок в короткометражке о правилах дорожного движения для детей «Опасные пустяки». У 11-летней умницы Наташи оказалась самая лучшая дикция и вскоре она дебютировала на экране. На озвучивании Гусева попалась на глаза ассистенту Павла Арсенова, который искал юную актрису на роль Алисы Селезнёвой в фильме «Гостья из будущего», и получила приглашение на пробы.
Наташу предложение заинтересовало — и совсем не потому, что она хотела сниматься в кино. Девочка была большой поклонницей Кира Булычёва и пришла на пробы, чтобы получить автограф знаменитого писателя. Перед режиссёром Павлом Арсеновым она так разволновалась, что оговорилась и перепутала год рождения — вместо 1972-го назвала 1872-й. Однако режиссёра её волнение только подкупило — Арсенову так понравилась эта скромная девчушка с огромными глазами, что он утвердил её в картину вместо Наташи Шанаевой, которой в итоге досталась роль Лены Домбазовой.
В жизни Наташа Гусева не владела разговорным английским — знаменитый иностранный текст за Алису произносила носительница языка. На площадку юная актриса всегда приходила с грудой учебников. В перерывах между съёмками Наташа усердно делала уроки, чтобы не отстать от школьной программы.
Роль Алисы Селезнёвой сделала Наташу Гусеву кумиром миллионов советских детей. Поклонники присылали ей тысячи писем и мечтали познакомиться с девочкой из будущего. Саму актрису обрушившаяся на неё популярность даже пугала. Гусева признавалась, что приобрела вредную привычку — сутулиться и втягивать голову в плечи, лишь бы её не замечали на улице.
Как бы там ни было, кинокарьера Наташи Гусевой на этом не закончилась. Она снялась в продолжении приключений Алисы под названием «Лиловый шар», но картина не смогла повторить успех первого фильма. В то же время актриса появилась в картине «Гонка века», где предстала в эпизодической роли девочки по имени Рэйчел. А затем сыграла Лену Лукашевич в детском приключенческом фильме «Воля Вселенной», однако лента осталась почти незамеченной.
В конце 80-х Наталью Гусеву пригласили на главную роль в криминальной драме «Авария — дочь мента». Прочитав сценарий, актриса решительно отказалась от съёмок. Её смутили сцены насилия — Гусева просто не могла себе позволить так опорочить светлый образ Алисы Селезнёвой. В 90-е Наталью не раз приглашали на съёмки, но все картины содержали «новые русские сцены» — так сама актриса окрестила откровенные и жестокие эпизоды.
Наталья никогда не стремилась стать профессиональной актрисой. Её по-прежнему занимала биология, а потому после школы она не раздумывая подала документы на биофак Московского института тонкой химической технологии. Окончив институт, Гусева получила должность научного сотрудника в НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Гамалеи, а впоследствии стала одним из руководителей компании, занимающейся диагностикой инфекционных заболеваний.
С первым мужем Наталья Гусева познакомилась на съёмках в Белоруссии. Денис Мурашкевич, как и большинство советских парней, оказался поклонником Алисы из «Гостьи из будущего» и во что бы то ни стало решил обратить на себя внимание любимой актрисы. Чтобы покорить Наталью, он даже разработал невероятный план. Однажды в номер, где во время съёмок жила Гусева, доставили огромную коробку от телевизора «Горизонт». Актриса растерялась, но всё-таки решила открыть неожиданный презент. Каково же было её удивление, когда из коробки выпрыгнул босоногий Денис!
Наталья прониклась к нему взаимной симпатией, но вскоре их пути разошлись — Гусева начала карьеру в НИИ, а её избранника призвали в армию. После демобилизации Денис первым делом отправился к Наташе, но на пороге его встретила мама девушки, которая заявила, что Гусева уже вышла замуж. Однако молодой человек не поверил словам будущей тёщи — разыскал Наталью, а вскоре они сыграли свадьбу.
В браке на свет появилась дочка. Новоиспечённый отец предложил назвать девочку Забавой — ведь их отношения с Гусевой были очень даже забавными. Тёща настаивала на имени Алиса, но сама Наталья Гусева остановилась на Алесе. Впоследствии Алеся Мурашкевич выучилась в колледже на режиссёра, сняла репортаж для телепередачи, где спрашивала людей в метро о фильме «Гостья из будущего».
Первый брак актрисы распался спустя восемь лет, но фамилию бывшего мужа Наталья Мурашкевич носит и по сей день. Во второй раз актриса вышла замуж спустя 12 лет после развода. Её избранником стал дизайнер и арт-директор благотворительного фонда «Русфонд» Сергей Амбиндер — сын известного журналиста Льва Амбиндера. В 41 год актриса стала мамой во второй раз — на свет появилась дочка София.
Возвращение актрисы на экраны состоялось в 2008 году — она сыграла небольшую роль в эпизоде сериала «Литейный». А годом позже приняла участие в озвучивании мультфильма «День рождения Алисы». В 2018 году Наталья появилась на телешоу, где вместе с коллегами по съёмкам пересматривала «Гостью из будущего». «У меня даже уже нет ассоциаций, что эта девочка — я. Я думаю: Ну надо же, как похожа на Алесю и Соню!» — признавалась актриса.