Родилась 05 апреля 1963 года в Московской области.
В 1986 году окончила Всесоюзный юридический заочный институт.
Ученая степень Кандидат юридических наук.
Работа в судебной системе: с 1980 по 1994 года в системе судов общей юрисдикции,
с 1994 года — в арбитражных судах.
С 2004 г. по 2008 г. является членом Совета судей Российской Федерации.
Указом Президента Российской Федерации от 22 мая 2004 г. N 663 назначить судьёй Десятого арбитражного апелляционного суда Чучунову Наталью Сергеевну.
Указом Президента Российской Федерации от 3 апреля 2008 г. N 448 назначить судьёй Федерального арбитражного суда Московского округа Чучунову Наталью Сергеевну.
Постановление Совета Федерации Федерального Собрания РФ от 29 апреля 2015 г. № 147-СФ Назначить Чучунову Наталью Сергеевну на должность судьи Верховного Суда Российской Федерации.