Актриса театра и кино. Наталья родилась 2 сентября 1983 года в Орехово—Зуеве. В 2004 году окончила РАТИ (ГИТИС) (курс В. А. Андреева). В том же году была принята в театр им. Ермоловой. На экране Сычёва впервые появилась в одной из серий ситкома «Моя прекрасная няня» в 2005 году. Позже снималась в картинах «Аэропорт—2», «Кто в доме хозяин?», «Трое сверху», «УГРО. Простые парни—1», «Глухарь—2», «Попытка веры», «Девичья охота», «Домработница», «Кодекс чести—5», «Профиль убийцы», «Верное средство» и «Интерны». В 2024 году актриса снялась в мини—сериале «Детектив на кончике пера»