a figlia della leggenda jazz e pop Nat King Cole, ha forgiato una carriera straordinaria in due fasi; facendo reb/urban contemporary e jazz pop.
Il suo debutto è stato all'età di 11 anni cantando al college. Natalie Cole incontra gli scrittori e produttori Chick Jackson e Marvin Yancey nel 1973.
L'anno seguente collaborano ad alcune sessions, che furono registrate al Curtis Mayfield's Curtom Studios di Chicago. Si unisce, poi, a Jackson/Yancey per una serie di Album hit e singoli editi dal 1975 al 1983.
LP come Inseparable, Natalie, Thankful, Unprendictable e I love You so, le procurano cinque numero uno R&B hits fra il 1975 e 1977. Incluso This will be, Inseparable, Our love, e I've got love on My Mind.
Rimane alla Capitol fino al 1983, poi passa alla Epic per il suo album finale con il duo Jackson/Yancey.
Cole realizza duetti con Peabo Bryson nel 1979 e 1980 e Ray Parker Jr, nel 1987. Realizza ancora successi con Jump Start, I live for your love e Over You nel 1987 e Pink Cadillac, una cover di Bruce Springsteen nel 1988, realizzando così il suo cambiamento stilistico.
La transizione avviene con When I fall in Love, un brano registrato dal padre, nel 1957. Il singolo fu incluso nell'LP\ Everlasting (1987).
Nel 1991 esce l'album Unforgettable with love guadagnando il Grammy Awards e vendendo oltre 5 milioni di copie. Grazie ad una elaborazione elettronica realizza anche un duetto con il padre. Continua sulla scia del Jazz-Trend con Take a look nel 1993, e realizza tour e special televisivi collaborando con l'orchestra di Nelson Riddle. Poi è la volta degli album Stardust, This will be: Natalie Cole's Everlasting love e Snowfall on the Sahara.
Natalie Cole è stata inoltre tra gli artisti Afro-Americani, che nel 1994 realizzarono l'album Rhythm, Country e Blues.