Родилась 7 июня 1986 года в городе Сызрань (Поволжье). В 1993 г. в возрасте семи лет поступает в музыкальную школу по классу фортепиано. Маленькая Наташа особой любви к занятиям не проявляла и через год музыкальное образование пришлось прекратить, не научившись даже нотной грамоте. В детстве Наталья была подвижной и энергичной девочкой: посещала множество школьных кружков, от шахмат до балета, и принимала участие во всевозможных потасовках с мальчишками. Впоследствии семья Ионовых переезжает жить в Москву. Первый кинематографический опыт Наталья получила, снимаясь в детском журнале «Ералаш», затем были небольшие роли в клипе Юры Шатунова и в фильме «Триумф». До 9 класса включительно (до 2001 года) Наташа учится в московской средней общеобразовательной школе № 308 (м. Алексеевская, СВАО). В 2001 году переводится на дневное отделение в московскую вечернюю сменную школу № 17 (м. Алексеевская, СВАО), в которой учится два года - 10 и 11 классы. В 2002 году Наташа знакомится с продюсером Максом Фадеевым, который организовывает группу «Глюк’OZA», где Ионовой отводится роль солистки. История этого удивительного проекта началась в канун Рождества с 2001 на 2002 год, когда в недрах продюсерского центра "Эльф", занимающегося административными делами Максима Фадеева, появился CD-R, на котором маркером было написано: Глюк’:za "Шуга". Песенка попала на несколько столичных радиостанций, но в предновогодней суете ее не заметили. Между тем "Шуга" вошла в "топ-10" киевского "Нашего радио", где никто не знал даже название проекта.

С некоторым опозданием в московском шоу-бизнесе началась паника - эксперты и представители крупнейших звукозаписывающих компаний бросились-таки на поиски Глюкозы. Наиболее проворным из столичных лейблов оказался "Монолит", менеджеры компании выяснили, что проект имеет самое прямое отношение с Максиму Фадееву. В марте 2002 года многостраничный контракт лейбла с проектом был подписан.

Глюк’oZa и Фадеев поистине нашли друг друга. После того, как Фадеев описал девушке свою концепцию саундпродюсирования: "берем исходный материал и отсекаем все лишнее" - кредит доверия между новоявленными партнерами стал безлимитным.

В дальнейшем весь музыкальный материал для Глюк’oZы написал Максим Фадеев. Кроме этого, продюсер является бессменным режиссером всех клипов проекта.

"На гастроли ездить не собираюсь, мелькать на обложках глянцевых журналов - на фиг надо? Все эти интервью, эфиры- мишура! Я живу в Сети!" - объявила Глюк’oZа.

Ничего лучшего, чем поселить 3D-версию девушки в виртуальном пространстве, Максиму не оставалось. Только вот какая она? Как донести до зрителей то, как выглядит эта самоуверенная кибер-приколистка? Решение подсказала сама Глюк’oZа. "Очень люблю Масяню. Мы с ней даже чем-то похожи, но в целом я не такая. А Gorillaz - уже проехали", - категорично выдала продюсеру барышня. И нарисовала себя сама. Профессиональные дизайнеры и художники лишь доредактировали образ. "Ненавижу" - дебютное видео Глюкозы, за которым последует целый мультипликационный сериал. Появление "Ненавижу" на экранах стало подлинным бенефисом передовых 3D технологий. Теперь девочка-киберпанк по имени Глюк’oZа имела все шансы превратиться в символ нового виртуального поколения, которое живет в Интернете, дружит чатами и не встречает людей по одежке.

За отсутствием информации, сплетни плодились с неимоверной скоростью, а все было гораздо проще. Увидеть девочку воочию удавалось немногим.

Сейчас проект возведен в статус культового и является одним из самых популярных в стране. Глюк’oZа - это не просто исполнительница всем нам известных хитов, ее именем назван коллектив, который выступает в стиле поп-ретро-панка. Их песни не пролетают мимо нашего слуха, они живут в нас, постоянно вертясь на языке, и мы напеваем их вновь и вновь. Лишь только в июне 2003 года мы могли не только услышать Глюкозу, но и увидеть ее. Триумфальное явление певицы широкой публике состоялось во время финального концерта "Фабрика звезд-2", продюсером которой был Максим Фадеев.

Песни Глюкозы занимали первые места в национальных хит-парадах, а сама певица была удостоена многочисленных музыкальных премий. Анимационная Глюк’oZа стала персонажем года Интернет-портала Rambler в 2003 году. На основе идеи проекта была создана компьютерная игра, персонажами которой, являются члены популярной группы.

В конце мая 2003 года в свет выходит дебютный альбом Глюкозы под названием "Глюкоzа nostra", в который вошли десять песен. Второй альбом "Москва" вышел в 2005 году, работа включала также 10 песен и уникальный видео клип на песню "Швайне". Оба альбома были успешными, а песни с них по сегодняшний день в горячей ротации радиостанций.

В 2006 году Наташа выходит замуж за бизнесмена Александра Чистякова.

В конце 2007 года Глюк’oZа возвращается к музыкальной деятельности, и совместно с Максимом Фадеевым открывает компанию "Глюкоза продакшн".

В январе 2008 года Глюк’oZа записывает песню "Бабочки", на которую снимается клип. В это же время Наташа становится соавтором, а после ведущей программы "Детские шалости" на телеканале СТС.

Весной 2008 года в хит-парады врывается новая песня "Танцуй, Россия!!!", которая вскоре становится воистину народным хитом. Бесчисленное количество концертов Наташи сопровождаются аншлагами, а её новый альбом - один из самых ожидаемых релизов этого года.

В июле 2008 года на фестивале в Юрмале "Новая волна", ГлюкоZа презентует свою новую композицию "Сицилия", записанную дуэтом с Максом Фадеевым.

В конце 2008 года в горячую ротацию ведущих музыкальных телеканалов попадает клип Глюк`oZы «Дочка». В новом анимационном видео появилась обновленная Глюк`oZa, а также маленькая Глю, прототипом которой стала полуторагодовалая дочь Наташи Лидочка (род. 10 мая 2007 в Испании).

В марте 2009 года на широкие экраны выходит мультфильм «Монстры против пришельцев», главную роль в котором – роль Гигантики (Сюзан Мёрфи) – озвучила Глюк`oZa. Это был первый и весьма успешный для Наташи опыт дубляжа мультфильма.

Весной 2009 года Глюк`oZa продлевает контракт на съемки в программе «Детские шалости» (СТС) и продолжает совершенствоваться в роли телеведущей.

Летом 2009 года выходит новый сингл Глюк`oZы «Деньги», ставший, по словам певицы, «жирной запятой» в ее творчестве. Уже осенью Наташа открыто заявила о смене имиджа. Джинсы, майки, массивные ботинки, а также песни, выполненные в юмористическом ключе, остались в прошлом. Поклонники увидели новую Глюк`oZу – женственную, волнующую, повзрослевшую. В конце года сразу несколько различных изданий (в числе которых журналы «ОК», «Теленеделя», «Glamour», Интернет-портал Lifeshowbiz.ru, а также телепрограмма «Cosmopolitan: видеоверсия» на ТНТ) отметили Глюк`oZу среди самых стильных, красивых и ярких звезд отечественного шоу-бизнеса за 2009 год.

В марте 2010 года состоялась премьера песни «Вот такая любовь». Абсолютно неожиданное для Глюк`oZы звучание и провокационный текст моментально заставили обратить внимание на новинку.

Летом 2010 года певица сняла клип на песню «High sign». Эту песню для Глюк’oZы написали немецкие авторы. Русскоязычная версия этой песни называется «Взмах», текст для неё написал муж Натальи, Александр Чистяков.

Осенью 2010 года Глюк’oZа сняла клип на песню «Как в детстве». 31 января 2011 года на музыкальном портале tophit.ru состоялась премьера песни «Hign sign».

18 апреля 2011 года вышел в свет очередной сингл певицы, получивший название «Хочу мужчину (Сука Гага)». Автором слов к данной композиции стал муж певицы Александр Чистяков. По словам самой Наташи в этой песне высмеиваются метросексуалы.

30 мая 2011 года в ротацию музыкальных телеканалов и интернет попадает клип на песню "Хочу мужчину". В главной мужской роли сыграл известный комедиант Тимур Батрутдинов.

8 сентября 2011 года Глюк'oZa во второй раз стала мамой. Долгожданный малыш появился на свет в испанском городе Марбелья. Малышку назвали Верой в честь бабушки супруга Глюк'oZы (Александра Чистякова).

В октябре 2011 года в продажу поступили Blu-ray и DVD с концертной программой под названием «NOWБОЙ». Исключительность концерта в том, что впервые в истории российской музыки зрители смогут увидеть не обычное шоу, а выступление в формате 3D. Глюк’oZa уже давно зарекомендовала себя как первооткрыватель и любитель нововведений в музыке.

10 ноября 2011 года увидел свет третий студийный альбом Глюк'oZы «Транс-ФОРМА», который с большим нетерпением ожидали поклонники российской поп-музыки.

В январе 2012 года в сети появился новый скандальный клип певицы на песню «Мой порок». Эксклюзивная премьера состоялась на крупнейшем видеоканале ELLO в YouTube.