Наталья Мухина родилась в Москве, в семье инженеров.
Высшее образование получила в Московском педагогическом институте им. В.И. Ленина. После окончания вуза пошла работать учителем физики в школу №599 Тушинского района столицы. Спустя девять лет ее направили на годичные курсы директоров. И после этого она возглавила первую на территории Митино школу №1538, где работает и сегодня.
Школа занимает 55–57-е место в рейтинге лучших школ города. Количество учеников выросло более чем в пять раз, здесь обучается 6500 школьников, и бывшие ученики приводят в школу своих детей.
Наталья Мухина – заслуженный учитель РФ, отличник народного просвещения. У нее есть дочь и внуки.