Звездный час Натальи Вавиловой наступил в 1976 году, когда она сыграла школьницу Таю Петрову в фильме Владимира Меньшова «Розыгрыш». А уже в 1979 году она воплотила на экране Александру — дочь главной героини в легендарной картине «Москва слезам не верит».
Интересно, что изначально Вавилова не собиралась сниматься. Ее родители были против и отправили на курсы при МИДе. Но вмешался случай: Владимир Меньшов попросил Алексея Баталова лично поговорить с семьей Натальи. Визит знаменитого актера переубедил родителей, и Вавилова, бросив курсы, поступила во ВГИК, посвятив себя кинематографу.
Помимо главных работ, зрители запомнили ее в юмористической короткометражке «По улицам комод водили» (1978), где она блистательно проявила комедийный талант. Ее героини всегда были трогательными и светлыми, а выразительные серо-синие глаза добавляли её образам особого обаяния.
Среди других ее работ роли в фильмах: «Стервятники на дорогах» (1986), «Дело Сухово-Кобылина» (1991), «Нас венчали не в церкви» (1982), «Ученик лекаря» (1983), «Поезд вне расписания» (1985) и др.
Наталья Вавилова была замужем за режиссером Самвелом Гаспаровым, но после распада СССР практически исчезла с экранов. В 90-е годы, когда кинематограф переживал кризис, многие талантливые актеры оказались невостребованными.
Вавилова выбрала тихую жизнь: она не дает интервью, посвящает время семье, кулинарии, садоводству и благотворительности.
— Если мы будем кричать об этом – пропадет смысл!- говорит она о своей помощи другим.
Можно только гадать, сколько ярких ролей она могла бы сыграть, если бы не трагические для искусства 90-е. Но даже несмотря на это, Наталья Вавилова навсегда останется одной из самых прекрасных и трогательных актрис советского кино.