Black Widow dünya çapında bir atlet, jimnastikçi, akrobat, usta bir karate, judo, ninjutsu, aikido, savate ve kung fu dövüşçüsü, çok iyi bir nişancı ve silah uzmanıdır. Biyoteknoloji ve psikolojik güçlendirmelerle çok yavaş yaşlanmış ve uzun yıllar genç kalmıştır. Hastalıkları ve yaralanmaları çok çabuk iyileşir. Vücudundaki al yuvarlar vücuda giren yabancı mikropları anında bastırır ve Natasha'yı yenilmez kılar. Vücuduna giren zehirler bile fazla barınamaz. Black Widow , vücudunu denge, esneklik ve dayanıklılıkla dengeleyebilir. Zekası çok üstündür ve zihni kolay kolay kontrol edilemez. Gerçekte ne hissettiğini rahatlıkla maskeleyebilir. Steve Rogers gibi değişen durumlarda anında taktik belirleyebilir ve uygulayabilir. Çok iyi bir stratejist ve komutandır. Avengers ve S.H.I.E.L.D.'ı yönettiği de olmuştur.

Natasha, Ivan Petrovich tarafından evlat edinilmiş, daha sonra bu Matt Murdock tarafından ortaya çıkarılmıştır. Annesi Natasha'yı savaş esnasında ölmeden hemen önce 1942 sonbaharında Stalingrad'da Ivan'a teslim etmiştir. Daha sonra Natasha ülkesini korumak için ajan olarak yetişmiştir. Petrovich daha sonra Captain America ve Wolverine'e Natasha'yı nazilerin elinden kurtarmalarında yardım da etmiştir.

SSCB'nin Black Widow Ops programına katılan Natasha, Petrovich tarafından da kendisi gibi diğer yetim kızlarla beraber Red Room tesislerinde savaş konusunda çok yoğun bir eğitim almıştır. Natasha üzerinde hem teknolojik hem psikolojik geliştirmeler uygulanmıştır. Bu sayede yaşam süresi de uzamıştır. O dönemde Ruslar'a hizmet eden Winter Soldier tarafından da eğitim görmüştür. İkili kısa süreliğine bir ilişki yaşamıştır. Program boyunca yetişen her Black Widow'un, ülkeye sadık kalması için anıları silinmiştir ve hafızalarına aslında gerçek olmayan anılar yüklenmiştir. Romanova programdan sonra kendisini her zaman balerin zanneder. Natasha daha sonra KGB tarafından ünlü Sovyet test pilotu Alexei Shostakov ile evlendirilmiştir. Alexei, Rusya'nın yeni operatörü (Red Guardian) olunca Natasha ile bağlantısı kesilmiş, Natasha'ya da onun öldüğü söylenmiştir.

Natasha Amerika'daki ilk görevinde Boris Turgenov'a ülkesini terkedip ihanet eden Profesör Anton Vanko'yu öldürmesinde yardım eder. Natasha ve Turgenov, Stark Endüstrileri'ne gizlice sızıp bilgi çalarlar. Tony Stark, Iron Man olarak karşılarına çıkınca onunla mücadele ederler. Turgenov, kavga sırasında Crimson Dynamo zırhını çalıp giyer. Vanko, Iron Man'i lazer ışını silahının patlamasından kurtarmak için kendi hayatını feda edip Turgenov'u da kendisiyle beraber öldürür. Natasha daha sonra suçlu bir okçu olan Hawkeye ile tanışır ve onu Iron Man'e karşı dolduruşa getirir. Hawkeye ile Iron Man'i savaştırır, kendisi de Hawkeye'a yardım eder.

İkili ikince kez Iron Man'e saldırı düzenler. Black Widow çok kötü şekilde yaralanır. Hawkeye onun hayatını kurtarır ve oradan kaçarlar. Natasha, Hawkeye'a aşık olur ve ülkesine karşı sadakatini kaybetmeye başlar. KGB durumu öğrenince Black Widow'un silahlarını alırlar ve Hawkeye'a yoluna devam etmesini söylerler. Red Room, tekrar Natasha'nın beynini yıkar, onu Swordsman ve Power Man ile bir takıma sokar ve Avengers'a saldırtır. O dönem Avengers'ta karşısına çıkan Hawkeye'ın da yardımıyla geçmişi hatırlar ve Rusya'ya tekrar dönmemeye kesin karar verir. Daha sonra Spider Man, Hawkeye ve Daredevil ile çeşitli maceralar yaşar. En sonunda da Avengers'a katılmaya hak kazanır.

S.H.I.E.L.D. başkanı Nick Fury tarafından Çin'e gizli görev için gönderilir ve orada Col. Ling, Gen. Brushov ve eski kocası Red Guardian ile savaşır. Daha sonra göreve ara verip San Francisco'da Matt Murdock ile kısa süreli aşk yaşar. Moda tasarımı yapmaya çalışır ancak başarısız olur. Avengers ile tekrar çalışır ve Murdock ile ilişkisi biter. HYDRA, S.H.I.E.L.D.'ı ele geçirmeye çalışırken ağır işkenceye maruz kalır. Anıları tekrar karışır ve kendisini okul öğretmeni Nancy Rushman zannetmeye başlar. Hafızası daha sonra Spider Man, Nick Fury ve Shang Chi tarafından düzeltilir. Onlarla beraber Madam Viper, Boomerang ve Silver Samurai'ya karşı mücadele eder. Daha sonra Matt Murdock'a döner ancak onun Heather Glenn ile ilişki yaşadığını görür.

Daredevil'ı tamamen arkasında bıraktıktan sonra Los Angeles'a gider ve Ghost Rider, Herkül, Angel ve Iceman'in de dahil olduğu Champions grubuna lider olur. Arkadaşları onu Natalia yerine Natasha olarak çağırır, kimi zaman Romanoff olarak da isimlendirilir.

Natasha'nın yolu Matt Murdock ile tekrar kesişir. Daredevil'a aşık olduğuna karar verir ancak onun bu ilişki için çok öfkeli olduğunu anlar. Daha sonra Black Widow programının başka bir casusu olan Yelena Belova ile karşılaşır. Yelena onu yok edip en başarılı Black Widow'un kendisini olduğunu kanıtlamak ister. Natasha onunla savaşır ve beyinlerinin program sırasında yıkandığını anlatır. Yelena'nın gerçekleri görmesini sağlar ve o da eve dönüp ajan olmayı bırakır. Kont Nefaria'ya karşı Avengers ve Thunderbolts'u bir araya getirir. Daha sonra Daredevil'a öldü sanılan Nick Fury'nin katili olduğuna inanılan Daredevil'ı yakalama girişiminde yardımcı olur. Gerçekler ortaya çıkınca Daredevil, Black Widow ve Punisher birleşip bir ekip olur. Brothers Grace'e karşı savaşırlar. Aylar sonra savaş suçlusu Anatoly Krylenko'yu takipteyken Hawkeye ile karşı karşıya kalır. Kısa süre sonra Hawkeye, Scarlet Witch tarafından yok edilir ve Natasha Arizona'ya gider. Black Widow programında eğitim görmüş tüm kadınların North Institute tarafından teker teker avlanıp öldürüldüğünü öğrenir. Olayları araştırmaya başlar. Natasha'nın araştırmaları Rusya'da son bulur. Bu cinayetlerin sebebinin Red Room'dan Gynacon'un tüm Black Widow'ları ortadan kaldırıp bu teknolojiye tek başına sahip olmak istemesi olduğunu ortaya çıkarır. Natasha bu cinayetlere sebep olan Gynacon yöneticisi Ian McMasters'ı bulur ve öldürür. Daredevil ve Yelena Belova ile birlikte başka maceralarda mücadele eder.

Civil War serisinde Iron Man'in yanında yer alır. Nick Fury kendini öldü gösterince bir ara S.H.I.E.L.D.'ın yöneticiliğini yapar. Tony Stark, Steve Rogers öldüğünde ona Captain America'nın kalkanını güvenli bir yere götürmesi için verir ancak eskşi aşkı Bucky Barnes, Winter Soldier karşısına çıkar ve kalkanı ondan çalar. Natasha ve Falcon daha sonra Winter Soldier'ı Red Skull'ın elinden kurtarır, Tony Stark da Steve Rogers'ın son isteğiyle Winter Soldier'ı yeni Captain America olması için ikna eder. Natasha daha sonra Falon ile beraber Sharon Carter'ı Red Skull'dan kurtarır. Bucky ile tekrar ilişki yaşamaya başlar. Bir macerasında Herkül'ü yakalar ancak Yunan tanrılarına olan saygısından dolayı onun gitmesine izin verir. Daha sonra Avengers ekibinde Bucky ile beraber kalır ve mücadelelerine devam ederler.