Elle apparaît pour la première fois sur les écrans français en 1988 dans le film Drôle d'endroit pour une rencontre aux côtés de Gérard Depardieu et de Catherine Deneuve.
Ce premier essai lui vaudra d'ailleurs une nomination pour le César du meilleur espoir féminin en 1989.
Sa carrière est lancée et, après un petit rôle dans La Petite Voleuse, Nathalie partage l'affiche avec Smaïn dans J'aurais jamais dû croiser son regard.
Les rôles s'enchaînent jusqu'en 1997 où Nathalie rencontre Laurent Boutonnat à l'origine du succès de
Mylène Farmer. Ce dernier cherche une interprète hispanophone pour reprendre Hasta siempre, le célèbre hymne de Carlos Puebla. La chanson est enregistrée et fait un carton en 1997, se classant deuxième du palmarès en France (certifié disque de platine pour plus de 500 000 ventes).
Forte de ce succès, Nathalie compose elle-même son deuxième titre, Populaire, dans un style rock très différent du premier, celui-ci ne rencontre pas le succès escompté.
En 1999 sort un troisième titre intitulé ... Mon ange ; cette ballade composée par Nathalie se classe huitième et lui vaut un disque d'argent. Son premier album sort dans la foulée.
Un clip est tourné pour Baila si, le quatrième extrait de l'album, mais celui-ci ne sort pas en single en France. Nathalie enregistre une version internationale de son album avec de nombreuses chansons rechantées en anglais. Elle participe ensuite au single collectif des Voix de l'espoir, celui du Cœur des femmes et fait des concerts.
Liste des films de Nathalie Cardone
1988 : Drôle d'endroit pour une rencontre
1988 : La Petite Voleuse
1989 : J'aurais jamais dû croiser son regard
1990 : La Fille des collines
1994 : L'Enfer
1994 : Le Sourire
1995 : El Techo del mundo
1996 : L'Avocate
1997 : La colère d'une mère (téléfilm)