Регалии: Заслуженный мастер спорта СССР; олимпийская чемпионка (1980) в беге на 1000 метров; 3-кратный бронзовый призер Олимпийских игр (1980, 1984 - 2 медали) в беге на 500, 1000 и 1500 метров; 2-кратная чемпионка мира в классическом многоборье (1980, 1981); чемпионка мира (1982) в спринтерском многоборье, 2-кратная чемпионка Европы (1981, 1982) в классическом многоборье; 3-кратная чемпионка СССР в многоборье (1980, 1981, 1982); 2-кратная чемпионка СССР (1980, 1981) в спринтерском многоборье; 8-кратная чемпионка СССР на отдельных дистанциях (500 метров - 1979, 1982, 1000 метров - 1981, 1500 метров - 1981, 1982, 3000 метров - 1978, 1980, 1981).
Родилась 2 сентября 1955 года в Павловском Посаде Московской области.
Наталья Петрусёва (до замужества - Перфильева, после второго замужества и до 1975 года - Комарова) в период с 1980 по 1983 год установила на высокогорном катке Медео 10 мировых рекордов. Наиболее успешным этапом в карьере советской конькобежки стала Олимпиада-1980 в Лейк-Плэсиде, где Наталья завоевала золото на дистанции 1000 метров (опередила американку Леу Поулос) и бронзу на дистанции 500 метров (уступила Поулос и знаменитой немке Карин Энке).
Через четыре года в Сараево-1984 Петрусева не сумела отстоять титул олимпийской чемпионки, но снова завоевала две медали. Обе бронзовые - в беге на 1000 и 1500 метров.
После окончания карьеры перешла на тренерскую работу, готовила сборную России по конькобежному спорту к Олимпийским играм 2002 года в Солт-Лейк-Сити.