Natalie Horler wuchs mit Musik auf: Ihr Vater David Horler hatte sich der Jazzmusik verschrieben und spielte mit der "WDR Big Band Köln". Auch Natalie beschloss früh, Musikerin zu werden und zum Glück konnte sie sich schon als Teenager im Tonstudio ihres Vaters austoben. Mit sechzehn begann sie dann eine Gesangsausbildung. Natalie Horler kann aber nicht nur singen, sie ist auch ausgebildete Tänzerin in den Disziplinen Jazzdance, Stepptanz, Streetdance und Hip-Hop. In Bonn, wo ihre Familie wohnte, wirkte sie bei etlichen Laientheaterstücken mit, die im Theater der amerikanischen Siedlung aufgeführt wurden.
Nachdem sie mit einigen DJs an Dancetracks herumgebastelt hatte, gründete sie 2002 zusammen mit den beiden Produzenten Yanou und DJ Manian die Band "Cascada". Zuerst trat das Dance-Trio in kleineren Clubs auf, parallel dazu arbeitete Natalie Horler mit Millane Fernandez und übernahm für den Song "What a Good Man" die Hintergrund-Vocals.
Den ersten internationalen Erfolg von "Cascada" mit der Singel "Everytime We Touch" konnten das Trio später sogar noch steigern: Im Jahr 2009 brachte die Band die Single "Evacuate the Dancefloor" auf den Markt, die in Deutschland vergoldet wurde und in den USA sogar Platinstatus erreichte. Aber Natalie Horler war nicht nur in der Musikpresse vertreten, im August 2011 sorgte sie mit einem Playboy-Auftritt für Aufsehen. Und trotzdem konnte sie sich eine Stelle als Jurorin in der Castingshow "Deutschland sucht den Superstar" in den Steckbrief schreiben.
Im Mai 2013 vertritt die "Cascada"-Sängerin Natalie Horler Deutschland bei dem "Eurovision Song Contest".