В 2017 году решением МОК лишена серебряной награды Олимпийских игр 2012 года в эстафете 4×400 метров из-за дисквалификации российской команды после обнаружения в пробах Антонины Кривошапки допинга. В 2022 году лишена золота на дистанции 400 метров с барьерами.

На ЧМ 2005 в Хельсинки Наталья Антюх не смогла пробиться в финал на дистанции 400 м, но выиграла золотую медаль в составе российской эстафеты 4×400 м.

Сезон 2006/07 практически пропустила, отдыхала и готовилась к новым стартам. На отборочном к олимпийским играм чемпионате России в Казани Наталья за несколько метров до финиша четырёхсотметровки упала и потеряла шансы на поездку в Пекин 2008. После этого случая она долго лечилась у психолога.

В 2010 году решила последовать примеру Ирины Приваловой и сменить гладкий бег на бег с барьерами. Эксперимент тренерами сборной был признан успешным. Наталья выиграла Чемпионат России 2010 в этой дисциплине, а на чемпионате Европы 2010 года в Барселоне выиграла, показав лучший результат сезона в Европе и более чем на секунду улучшив личный рекорд — 52.92[17]. В барьерном беге Наталья побеждала ещё на Всемирных юношеских Играх в Москве ещё в 1998 г., но после этого ушла в гладкий бег: её тренер в то время — Юрий Анисимов — настоял. Затем спортсменка начала работать с Екатериной Куликовой, под руководством которой и стала чемпионкой Европы 2010[18]. На Олимпийских играх в Лондоне 8 августа 2012 года стала олимпийской чемпионкой в беге на дистанции 400 метров с барьерами.

Выступает за два российских региона: Санкт-Петербург и Москву. В МВД числится как инструктор по спорту I категории спортивной команды при управлении Северо-Западного регионального командования внутренних войск МВД России[20]. После Олимпиады 2012 года повышена в звании до старшего лейтенанта.

По собственному признанию, собиралась покинуть спорт в 2012 году после Лондонской Олимпиады, но, став чемпионкой, решила подождать до чемпионата по лёгкой атлетике в 2013 году, который состоится в Москве. По её словам, у неё было две цели: стать чемпионкой и побить мировой рекорд. Добившись первой цели, она решила добиться и второй, поэтому передумала завершать карьеру. На Чемпионате мира 2013 года на дистанции 400 метров с барьерами Антюх не смогла преодолеть квалификацию и пробиться в финал соревнований.

Окончила ГБОУ СОШ №667 Невского района Санкт-Петербурга .

Окончила Санкт-Петербургскую Лесотехническую Академию.

Объявила о завершении карьеры в феврале 2017 года

43.5K