Впервые молодую и талантливую актрису телезрители могли увидеть в картине “Игра без правил”, которая вышла в свет в 2003 году. В то время Наталья еще училась в СПбГАТИ. Ее преподавателем был выдающийся педагог и мастер своего дела А. Д. Андреев. Именно его влияние на Ермолаеву позволило начинающей актрисе сразу привлечь к себе внимание зрителей и принесло популярность и славу. Поэтому Наталью уже в следующем году приглашают для съемок сериала “Винтовая лестница”, где актриса закрепила свой успех и доказала всем, что у нее есть определенный потенциал и талант.
Актриса Ермолаева Наталья оканчивает СПбГАТИ в 2005 году. После этого она устраивается в актерскую труппу Кронштадтского театра Балтийского флота. Там она играет Нину Заречную в знаменитой чеховской “Чайке”. При этом Наталья не собирается оставлять свою карьеру киноактрисы, и уже в 2006 году она играет в детективе Александра Хвана “Секретные поручения”, который был снят по произведению Даниила Корецкого, где Ермолаева Наталья играет роль подруги главного героя.
Однако больше всего современному телезрителю актриса запомнилась по одному из проектов, благодаря которому появился на свет приключенческий сериал “Мушкетеры Екатерины”. Это была не просто очередная попытка режиссеров создать собственных героев того времени, по примеру гардемаринов, но этот фильм совместил в себе все самое увлекательное от известной постановки “Гардемарины” и при этом сохранил саму идею мушкетеров.
Ермолаева Наталья сыграла там одну из главных ролей – Варвару Голицыну. Ведь основной изюминкой авторов сериала является то, что на роли так называемых мушкетеров призваны молодые девушки, фрейлины. Сам сериал был не навязчивым, легким и тем временем очень увлекательным. Он очень понравился зрителю, и таким образом стал неплохим карьерным трамплином для начинающих актеров.
Вскоре актриса снимается в мелодраматичном сериале “Дыши со мной” где она играет студентку Иру, а в 2012 году молодая артистка получает роль Лены в фильме “Военная разведка. Первый удар”. Роль в этом фильме значительно отличалась от всего того, чем занималась Наталья Ермолаева раньше. Это стало ее первым дебютом в серьезном кинематографе, причем значительно расширило кругозор артистки, ведь сам фильм повествует о Второй мировой войне. При столь немногих ролях актриса уже имеет довольно большое количество поклонников и ее популярность растет среди современных зрителей.