Figlia di Elliot Imbruglia, italiano di Lipari,[2] e di Maxene Anderson, australiana, Natalie Imbruglia nasce a Sydney e cresce a Berkeley Vale. A cinque anni prende lezioni di danza jazz e in seguito di tip tap e di balletto. A sedici anni abbandona la scuola e si trasferisce a Sydney, alla ricerca di un modo per emergere nel campo dello spettacolo.
Il suo esordio fu come testimonial pubblicitario di una gomma da masticare giapponese. A 17 anni acquisì una certa notorietà come interprete di una soap opera molto famosa in Australia, Neighbours (in cui appaiono anche Kylie Minogue e Holly Valance). Il suo doveva essere un ruolo secondario, tanto che venne scritturata solo per due settimane. Il successo del personaggio fu però tale che gli autori decisero di darle un ruolo ben più rilevante. Fu un periodo piuttosto buono per Natalie che, tuttavia, dimostrò di non apprezzare molto la vita che stava conducendo, dichiarando in seguito: «Sono grata a quanti mi hanno consentito di fare l’attrice. Ho conosciuto tanta gente, ho potuto guadagnare molto e comprarmi i vestiti alla moda. Ma presto quel tipo di fama ha perduto il suo fascino. Due anni di quella vita e non mi riconoscevo più, ero diventata acida.»
