娜塔莉·波特曼1981年6月9日出生于以色列的耶路撒冷。她的父亲是医生，还有个艺术家身份，同时也是她的经纪人的母亲。很小的时候她便离开以色列来到华盛顿州。几次搬家后，她的家庭终于定居纽约，她在纽约一直居住到高中毕业。她以优等成绩毕业，且学业成绩使之可以进入哈福大学。11岁时，她在一家比萨店里被经纪人发现。原本她被定位为模特，但是她决定当一个演员。她曾参加过很多现场表演，但在电影《杀手莱昂》里她的初次屏幕表演令人印象深刻。