Народилася 5 травня 1979 року у м. Дрездені (НДР) у сім’ї радянського військовослужбовця. Зростала в м. Каховка Херсонської області.
В 1994 році Жукова в Сомбатхеї перемогла на чемпіонаті Європи серед дівчат до 14 років. Наступного року повторила свій успіх на чемпіонаті Європи серед дівчат до 16 років в румунському містечку Беїле-Херкулане, У тому ж році виборола титул чемпіонки світу до 16 років в угорському Сегеді.
На чемпіонаті України серед жінок в 1996 році Жукова розділила перше місце. У 1998 році перемогла на турнірах в Белграді та Гронінгені. На І чемпіонаті Європи 2000 року серед жінок у Батумі обіграла в фіналі росіянку Катерину Ковалевську з рахунком 2,5: 1,5 і стала чемпіонкою Європи.
З 1996 року входить до складу збірної України на шахових олімпіадах. У 2006 році в Турині виборола з командою золоті медалі.
У 1995 році ФІДЕ присвоїла Наталі Жуковій звання міжнародного майстра серед жінок (WIM), в 1997 році - гросмейстера серед жінок (WGM) і в 2010 році - гросмейстера.
У 2003 році перемогла у представницькому турнірі серед жінок в Краснотур'їнську.
Бронзова призерка у складі української команди 41-ї Всесвітньої шахової Олімпіади 2014 року (м. Тромсе, Норвегія), срібна призерка чемпіонату України 2014 року серед жінок у Львові.
У травні 2015 року Наталя вдруге в кар'єрі стала переможницею індивідуального чемпіонату Європи, що проходив у грузинському місті Чакві.
У листопаді 2015 року у складі збірної України Наталя стала срібною призеркою командного чемпіонату Європи, що проходив у Рейк'явіку. Її індивідуальний показник на турнірі — 2 місце серед шахісток, які виступали на третій шахівниці (6 очок з 8 можливих, турнірний перфоманс — 2556).
У вересні 2016 року в складі збірної України стала бронзовим призером шахової Олімпіади, що проходила в Баку. Набравши 5 очок з 9 можливих посіла 12 місце серед шахісток, які виступали на 3-й шахівниці.
На початку грудня посіла 8 місце на п'ятому етапі серії гран-прі ФІДЕ, що проходив у Ханти-Мансійську. В загальному заліку серії Гран-прі Жукова посіла 16 місце серед 22 учасниць.
У квітні 2017 року з результатом 7½ з 11 очок розділила 4-15 місця (11 місце за додатковим показником) на чемпіонаті Європи, що проходив у Ризі.
У 2018 році стала срібної призеркою 43-ї Всесвітньої шахової Олімпіади у Батумі (Грузія) у складі збірної команди України.
Статистика виступів у складі збірної України
За період 1996—2017 роки Наталя Жукова зіграла за жіночу збірну України у 26 турнірах, зокрема: шахова Олімпіада — 11 разів[, командний чемпіонат світу — 5 разів[, командний чемпіонат Європи — 10 разів.
При цьому ставши переможницею всіх трьох командних турнірів, зокрема шахової Олімпіади 2004 року, командного чемпіонату світу 2013 року та командного чемпіонату Європи 2013 року. Крім того в активі Жукової срібло (2008, 2018) та бронза (2012, 2014, 2016) шахових Олімпіад, бронза чемпіонату світу 2009 року, а також срібло (2015) та бронза (2009, 2017) чемпіонатів Європи.
Також Наталя здобула 8 індивідуальних нагород (дві золоті, п'ять срібних та одну бронзову).
Загалом у складі збірної України Наталя Жукова зіграла 231 партію, в яких набрала 138½ очок (+84=109-38), що становить 60,0 % від числа можливих очок.
Наталія Жукова живе з чоловіком, російським шахістом Олександром Грищуком і 11-річною дочкою у Москві. Залишається громадянкою України, грає за збірну.
Нагороджена орденами княгині Ольги ІІІ ступеня (червень 2006) та ІІ ступеня (січень 2016)
Почесний громадянин міста Каховки Наталя Жукова. Її ім'я занесене на Дошку Пошани «Спортивна гордість Каховки».
Оновлено липень 2018
Оновлено: 13 серпня 2014