Натальля Арсеньнева нарадзілася 20 верасня 1903 году ў Баку ў сям’і начальніка Бакінскай мытнай акругі Аляксея Арсеньнева. Неўзабаве бацьку скіравалі ў Вільню, якая на ўсё жыццё стала для Натальлі Арсеньневай роднай. Не маючы 10 гадоў дзяўчынка (яна была найстарэйшай з чатырох дзяцей) паступіла адразу ў другі клас Віленскай марыінскай гімназіі. Калі пачалася Першая сусветная вайна, сям’я пераехала ў Яраслаўль. Па сканчэнні вайны вярнуліся ў Вільню. Тут Натальля мусіла падпрацоўваць разам з маці: давала дадатковыя ўрокі гімназістам і пачала пісаць. Першыя вершы былі расейскамоўныя. Яна згадвала, што беларускай паэткай стала ў 1920 годзе, калі паступіла ў Віленскую беларускую гімназію. Сярод яе настаўнікаў былі Антон Луцкевіч, Аркадзь Смоліч, Максім Гарэцкі, які заўважыў у дзяўчыне паэтку, большую «і за Цётку, і за Канстанцыю Буйло».
У 1921 годзе Натальля Арсеньнева працавала настаўніцай у беларускай пачатковай школе.
У верасні 1922 году стала жонкай Франца Кушаля, з якім разам наведвала ўніверсітэцкія лекцыі. У 1927 годзе ў Вільні пабачыў свет яе першы зборнік «Пад небам сінім», у другой палове 1930-ых гадоў быў падрыхтаваны другі – «Жоўтая восень».

Праз два гады Натальля Арсеньнева – маці двух сыноў Яраслава і Уладзіміра. Маладая пара з’ехала спачатку ў Слонім, а потым у Польшчу. Пачатак Другой сусветнай вайны сям’я Кушаляў сустрэла ў розных месцах: польскі афіцэр Франц – у Пултуску, дзеці – у сваякоў у Дорах на Валожыншчыне, а Натальля Арсеньнева – у Вільні каля хворай маці. 17 верасня ў Доры прыйшла савецкая ўлада. Натальля Арсеньнева, баючыся быць адрэзанай ад дзяцей, пешкі пайшла да іх. Тады Арсеньнева ўпершыню трапіла ў рукі НКВД ды прасядзела пяць дзён у пастарунку ў Валожыне.

Забраўшы дзяцей, яна вярнулася з імі да брата ў Вільню. А Вільня ўжо стала Вільнюсам, дзе зачынена ўсё беларускае, муж у бальшавіцкім палоне…
Натальля з’язджае ў Вялейку і працуе ў мясцовай «Сялянскай газеце», знаёміцца з Янкам Купалам, Змітраком Бядулем ды іншымі беларускімі літаратарамі. Пра стан рэчаў у Менску красамоўна сведчыць шэпт Алеся Кучара: «Не гаварыце так голасна па-беларуску, у нас гэта не прынята!».
Неўзабаве Натальлю Арсеньневу разам з дзецьмі пасадзілі ў цялятнік і адправілі ў 20 – дзённае «падарожжа» у нечалавечых умовах у Казахстан. Максім Танк рабіў захады па вяртанні паэткі. У лютым 1941 г. Арсеньневу выклікалі на размову на Лубянку ў Маскву. Прапанавалі развесціся з мужам і адправілі зноў у Казахстан. Нечакана прыйшло вызваленне. У Беластоку Максім Танк дапамог уладкавацца на працу ў рэдакцыю газеты. Калі першыя бомбы ўпалі на Беласток, Арсеньнева вырашыла вяртацца ў Доры, дзе засталіся сыны і куды вярнуўся Франц Кушаль. Перабраліся ў Менск. Тут Натальля Арсеньнева ўладкавалася на працу ў рэдакцыю «Беларускай газеты». Шмат пісала, перакладала, стварала лібрэта для опер, што ставіліся ў гарадскім тэатры. Напэўна, гэта і было тое страшнае злачынства, якое не магла дараваць ёй савецкая ўлада, не даруе і цяперашняя. Немцы для яе былі акупантамі, але здзекаў яна найбольш атрымала ад савецкай улады. Францішак Кушаль стаў камандуючым Беларускай краёвай абаронай.
У 1942 годзе ў нямецкім Ляйпцыгу памёр яе брат Сяргей. А потым быў дзень 22 чэрвеня 1943 году «Найгоршы, найцяжэйшы дзень у маім жыцці, – пісала яна. – Наш Ярак (сын Натальлі) якога я так любіла, быў разарваны мінаю, падложанаю ў тэатры».
У 1944 годзе пабачыў свет новы зборнік яе вершаў «Сягоньня», куды ўвайшоў і той верш, што стаўся ці не найбольш вядомым – «Малітва». Пакладзены ў 1947 годзе на музыку Міколам Равенскім, ён стаў своеасаблівым гімнам – «Магутны Божа», у якім простымі, зразумелымі для ўсіх, словамі «Зрабі свабоднай, зрабі шчаслівай краіну нашу і наш народ!» Натальля Арсеньнева сфармулявала Нацыянальную ідэю беларусаў.
Улетку 1944 году Кушалі зноў пакідалі Беларусь назаўсёды. Спачатку апынуліся ў Берліне, затым у гарадку Амберг і ў лагеры для перамешчаных асобаў, дзе Натальля Арсеньнева выкладала ў Беларускай гімназіі імя Янкі Купалы, дапамагала пры падрыхтоўцы святочных пастановак, удзельнічала ў заснаванні Літаратурна-грамадскага згуртавання «Шыпшына». Вершы паэткі ў гэты час з’яўляліся ў розных беларускіх перыёдыках, на іх выхоўвалася моладзь. «Неба сіняе, сіняе, сіняе, ані межаў у ім, ані дна».
У 1950 г. Кушалі пераехалі ў Нью-Ёрк. Франц Кушаль пайшоў працаваць ліфцёрам, Натальля Арсеньнева – закрывала слоікі з агуркамі на фабрыцы кансерваў.
У 1952-1954 гадах Натальля Арсеньнева ўжо працавала ў рэдакцыі газеты «Беларус», пазней супрацавала ў нью-ёркскім офісе Радыё «Свабода». Паэтка стала адной з ініцыятарак заснавання Беларускага інстытута навукі і мастацтва, была сяброўкай Беларуска-амерыканскага задзіночання, сакратаркай Прэзідыума Рады БНР.

Натальля Арсеньнева і Францішак Кушаль

У 1967 годзе ў маладым веку памерла нявестка Наталля Кушаль, пакінуўшы двух малых дзяцей. Натальля Арсеньнева, каб дапамагчы сыну гадаваць іх, разам з ужо хворым мужам мусіла перабрацца ў Рочэстар. Там неўзабаве памёр і Франц Кушаль. Усе наступныя дзесяцігоддзі яна прысвяціла сям’і.
Натальля Арсеньнева, якая «была беларускай паўсюль, куды б не занёс яе вецер часу», памерла 25 ліпеня 1997 г. і пахавана побач з мужам у Рочэстары.

Памятная шыльда ў Вільні