Su carrera se puede dividir en dos etapas: en la primera, hizo R&B y urban; después trabajó más en el jazz. Durante su carrera vendió más de 30 millones de álbumes. Falleció el jueves 31 de diciembre de 2015, a la edad de 65 años en el Cedars-Sinai Medical Center en Los Ángeles, California debido a una insuficiencia cardíaca congestiva.

Natalie Cole nació en Cedars of Lebanon Hospital en Los Ángeles, siendo hija del cantante Nat King Cole y la ex-primera cantante de la Orquesta de Duke Ellington, Maria Hawkins Ellington. Se crio en el adinerado distrito de Hancock Park de Los Ángeles. Grababa desde la infancia, Cole refería que a su familia los llamaban «the black Kennedys» («los Kennedy negros») y llegó a conocer a muchos grandes cantantes de jazz, soul y blues. A los seis años, Natalie cantó con su padre un álbum de Navidad y a los 11 años inició su formación. Cole creció bajo la adopción de su hermana mayor Carole «Cookie» (1944-2009) (su madre María era más joven que la hija de su hermana), adoptaría a su hermano con el nombre de Nat «Kelly» Cole (1959-1995) y sus hermanos mellizos más pequeños Timolin y Casey (nacidos en 1961).

Su tío Freddy Cole era un cantante y pianista con numerosos álbumes y premios. Cole entró en la Northfield School, una escuela preparatoria elitista de Nueva Inglaterra hasta que su padre falleció de cáncer pulmonar en febrero de 1965. Después de esto, tuvo dificultades de comunicación con su mamá. Se inscribió en the University of Massachusetts Amherst. Estuvo brevemente en intercambio en la University of Southern California donde se comprometió con el capítulo Ipsilon de la Delta Sigma Theta, una hermandad de mujeres. Más tarde, regresó a la University of Massachusetts en donde se especializó en Psicología de la Infancia estando en Alemania y se graduó en 1972.