Grâce à un sérum dérivé de celui du super soldat, administré par la Chambre Rouge à Natasha, l'espionne a aujourd'hui l'apparence physique d'une trentenaire, bien qu'elle ait en réalité 73 ans. Ce sérum lui permet donc de vieillir beaucoup plus lentement qu'un humain normal, mais elle possède également une capacité de récupération supérieure à la normale. Elle est immunisée contre les infections et les virus terriens, et possède une agilité et une endurance supérieures à la normale. (Le sérum y a contribué, mais elle a reçu avant cela un entraînement extrêmement poussé.) En gros, Natasha possède les mêmes aptitudes que Steve Rogers, mais en bien moins développées, puisque le sérum qui lui a été injecté était beaucoup moins puissant.

Niveau 1 : Natasha ne se différencie pas vraiment de la plupart des humains, si ce n'est qu'elle peut mettre un jour ou deux de moins à guérir d'une maladie bénigne. Une balle ou une blessure grave sont encore mortelles pour elle. Elle possède de bonnes capacités athlétiques.

Niveau 2 : Toujours sensibles aux maladies ou aux virus, Natasha met environ les trois quarts du temps normal pour s'en remettre, tout comme les blessures telles que les os brisés. Bien entendu, plus les blessures sont nombreuses, plus la guérison est longue. Son agilité est légèrement améliorée. A ce stade le sérum l'a rendue totalement stérile. Si du point de vue "biologique", il n'y a pas de quoi casser trois pattes à un canard, Natasha maîtrise très bien toutes sortes d'arts martiaux et rate rarement ses cibles au tir. Ces capacités qu'elle travaille depuis son enfance font déjà d'elle une adversaire à laquelle on n'a pas tellement envie de se mesurer.

Niveau 3 : Les temps de réaction s'améliorent, et Natasha réfléchit plus vite ; ses réflexes sont aussi plus rapides, elle peut donc anticiper plus facilement les mouvements de ses adversaires et ainsi changer de tactique plus vite. Ses cinq sens sont légèrement accrus, sa musculature et son squelette commencent à être notablement plus résistants. Ses globules blancs sont suffisamment forts pour combattre n'importe quel virus basique, mais les maladies "graves" comme les cancers sont encore nocives pour elle.

Niveau 4 : Rapidité dans les réflexes et le temps de réactions encore en hausse, les capacités mentales telle que la mémoire de Natasha sont améliorés. Elle enregistre plus d'informations, plus de détails. Elle met désormais environ de la moitié du temps "humain" à récupérer des blessures non fatales, et, nouveauté, elle met aussi un peu moins longtemps à se remettre d'une cuite par exemple (non pas qu'elle se saoule notre Tasha, non mais ho). Elle n'est plus sensible aux virus et microbes terrestres, ni à aucun type de maladie.

Niveau 5 : Natasha est déjà à la base une excellente tireuse d'élite, et cette capacité se trouve améliorée par une vue encore plus fine qui lui permet de voir des formes dans l'obscurité. Il lui est aussi possible d'entendre des chuchotements dans la pièce voisine par exemple. Elle peut désormais soulever des charges assez lourdes, la rapidité de réflexion et de mouvements augmente encore.

Niveau 6 : Le vieillissement est davantage ralenti, la dégradation "naturelle" de la condition physique aussi par conséquent. Natasha ne met plus que quelques heures, un jour grand maximum pour se régénérer, quel que soit le type de dommages corporels, et devient quasiment insensible à l'alcool et aux drogues, ainsi que tout ce qui est gaz toxiques.

Niveau 7 : Si jusque là les blessures fatales étaient capables de la tuer, il devient maintenant quasiment impossible de tuer Natasha, à moins d'y mettre vraiment tout son cœur! Une balle dans le crâne ou en plein cœur ne suffisent plus depuis un bout de temps, le démembrement n'est pas efficace non plus. Le vieillissement est extrêmement ralenti, Natasha pourrait vivre encore un bon siècle.

Née en Russie le 22 novembre 1984, la petite Natasha vécut ses premières années dans la joie et l'amour. La vie s'annonçait belle pour cette petite fille issue d'une branche de l'ancienne famille impériale. Elle aurait pu rester entourée d'une famille aimante, suivre de brillantes études et ainsi s'élever dans les domaines de la haute société Russe. Mais c'était sans compter sur la tragédie qui s'acharna sur elle et sa famille. L'incendie qui se déclara ce soir là fut l'élément déclencheur qui a fait de Natasha ce qu'elle est aujourd'hui. Rapidement piégée par les flammes, la famille de la petite périt dans l'immeuble embrasé, et Natasha ne doit sa survie qu'à un soldat russe du nom d'Ivan Petrovich. Présent dans cet établissement pour y trouver sa sœur, il trouva Natasha et parvint à la sortir de la bâtisse. Il décida par la suite de l'adopter, et au fil des années la petite reçut énormément d'amour de sa part.
Vivant sous le toit de son nouveau tuteur, Natasha eut droit à une enfance presque normale. Elle développa certaines aptitudes dans les sports de combats, qui impressionnèrent réellement Ivan, chaque jour un peu plus émerveillé par les talents dont sa fille adoptive faisait preuve. L'adolescente était en plus de cela une élève brillante. Inscrite à des cours de danse classique, faisant preuve de son immense grâce et de son agilité, Natasha excellait dans cette voie.
Finalement elle décida de passer quelques mois auprès d'un maître dans l'art de l'espionnage et des sports de combat, le dénommé Taras Romanov. Grâce à lui elle apprit à combattre et mettre hors d'état de nuire un individu de taille bien plus imposante que la sienne. L'homme était dur, ne laissait jamais Natasha se reposer, mais il lui enseigna énormément. Il lui fit apprendre et travailler chaque point faible que l'espèce humaine pouvait présenter physiquement et moralement. (Car oui, Natasha tient en grande partie son pouvoir de manipulatrice psychologique de cet homme.) Elle y rencontra également Logan Howlett, qui fut lui aussi son mentor et avec qui elle s'entendit très bien. Ce n'est que lorsqu'elle se rendit compte que Taras Romanov la voyait plus comme une propriété susceptible de travailler pour lui que comme une personne, que Natasha décida de retourner chez elle.
Cependant, avant de la laisser partir, le russe demanda à la jeune fille d'éliminer Logan. L'idée d'accomplir cette mission révulsa Natasha, qui refusa immédiatement d'obéir. Au moment même où Taras s'apprêtait à argumenter, Logan surgit de nulle part et tua froidement le russe sous les yeux de la jeune fille, avant de lui ordonner de partir sur le champ.

Son séjour chez Romanov ne dura que quelques mois. Une fois rentrée chez elle, Natasha fut envoyée dans une organisation, le programme "Black Widow". Avec d'autres orphelines, elle y subit un lavage de cerveau et se fit implanter de faux souvenirs, comme celui d'avoir été une célèbre ballerine. Elle reçut également une injection du sérum dérivé de celui du super soldat dont avait bénéficié Steve Rogers, améliorant ses capacités physiques et mentales. (Ce sérum l'a également rendue infertile.) C'est dans ces conditions que Natasha reçut une nouvelle fois un entraînement pour le combat et l'espionnage avant d'être envoyée sur le terrain avec ses coéquipières, au service de la Chambre Rouge. Durant son asservissement, elle s'entraîna également auprès du Soldat de l'Hiver. Ils finirent par avoir une relation courte mais passionnée, avant que Natasha ne découvre que son cerveau avait été lavé à son entrée dans le programme et ne décide de s'enfuir.

La jeune adulte se mit cependant à offrir ses services à qui lui demandait, se faisant remarquer dans le monde de l'espionnage. C'est à cette époque qu'elle rencontra le pilote soviétique Alexei Shostakov. Leur amour naissant se conclut en un mariage qui, bien qu'heureux, ne dura pas longtemps.
Le couple fut recruté par le KGB, et furent envoyés sur des missions séparées. Aussi efficaces l'un que l'autre, chacun dans son domaine, les deux jeunes gens se débrouillèrent plutôt bien, jusqu'à ce que l'organisation secrète ne programme la prétendue mort d'Alexei, faisant croire à Natasha que celui-ci avait été pris d'assaut par des terroristes. Brisée par cette "perte" tragique, la jeune femme se fit manipuler par le KGB qui fit d'elle le parfait agent la poussant à s'enrôler pour de bon dans les missions, multipliant les espionnages et les assassinats, comme celui d'Anton Vanko, accusé de désertion. Son statut de veuve et son efficacité impitoyable lui valurent définitivement le nom de code « Black Widow ».
Envoyée aux quatre coins du monde pour différentes missions, Natasha avait le plus souvent la tâche d'infiltrer les plus grandes entreprises américaines. Mais ce genre de tâche commençant fortement à manquer d'intérêt personnel, l'espionne songea à rester aux États-Unis définitivement.

Sa vie changea lorsqu'elle découvrit qu'un agent envoyé par le S.H.I.E.L.D, Clint Barton et surnommé Hawkeye, était chargé de l'exécuter. L'homme décida cependant de l'épargner car, malgré sa mission, les deux jeunes gens avaient noué des liens amicaux, chacun retrouvant un peu d'humanité et de sympathie chez l'autre. Natasha fut par la suite recrutée par le S.H.I.E.L.D, qui avait besoin de ses aptitudes d'espionne renommée. Mais le KGB ne voyait pas les choses de la même façon. Black Widow fut donc à son tour accusée de désertion, et plusieurs agents russes furent amendés pour l'éliminer. Le S.H.I.E.L.D avec à sa tête le colonel Nick Fury finit par intervenir pour régler le problème et permettre à Natasha d'endosser définitivement le costume de l'organisation secrète américaine.
Elle en devint l'un des meilleurs agents et travailla la plupart du temps avec Barton, avec qui elle a développé une entente plus que cordiale. Leur relation était plutôt ambiguë, et certains y voyaient de l'amour. Natasha elle-même ne sait pas. Mais elle se sent redevable envers Clint et est très proche de lui, toujours prête à lui venir en aide.

Son premier contact avec les super-héros qui constituerons plus tard l'équipe des Avengers eut lieu lorsqu'elle fut chargée par Fury d'espionner Tony Stark en travaillant pour lui en tant qu'assistante personnelle sous la couverture de Natalie Rushman. Le but étant de constituer un rapport sur le milliardaire, afin de déterminer s'il était apte ou non à rejoindre le projet Avengers.
Finalement Nick Fury intervint et fit découvrir à Tony la vérité, et Natasha en profita pour injecter un remède provisoire au milliardaire, jusque là empoisonné au palladium que dégageait l'électroaimant de sa poitrine dans son sang. Mais la mission de la belle russe ne s'arrêta pas là pour autant. Elle vint en aide à Tony et Pepper pour mettre fin aux agissements d'Ivan Vanko, alias Whiplash durant une soirée à la Stark Expo. La jeune femme dut hacker l'armure War Machine, dans laquelle se trouvait Rhodes, et qui s'était retournée contre Tony, commandée par Vanko.

La russe intégra l'équipe des Avengers qui fut créée pour défendre New-York de l'invasion des Chitauris. C'est elle qui a manipulé Loki, grâce à ses talents de comédienne, pour lui faire avouer son plan, à savoir déchaîner Hulk au sein même de l'héliporteur du S.H.I.E.L.D. Malheureusement la transformation tant redoutée se produisit et Banner manqua de peu de la tuer. C'est un des rares moments où elle montra sa peur. Les choses susceptibles de l'effrayer sont peu nombreuses, mais Hulk en fait bel en bien partie. Finalement, après une bataille éprouvante au cœur de New-York, Natasha parvint à fermer le portail donnant l'accès à l'armée de Loki à l'aide du sceptre de celui-ci.
Toujours membre à part entière des Avengers, elle continua tout de même par la suite à accomplir ses missions pour le S.H.I.E.L.D., avec son coéquipier le plus souvent.

La montée d'Apocalypse arriva sans prévenir. Tout changea, et si rapidement! Apocalypse, un  fit son apparition et abattit tout son pouvoir sur le monde entier, à commencer par l'Amérique, balayant tout sur son passage. Les mutants se firent capturer et enfermer dans des camps de concentration, et les héros qui ne trouvèrent pas la mort sous le joug d'Apocalypse se retrouvèrent obligés de se cacher. Natasha vit notamment Tony Stark et Steve Rogers sombrer dans une sorte de dépression, comme s'ils avaient perdu toute envie de se battre. La situation était insoutenable, pour tout le monde, même pour les super-vilains. C'est pourquoi certains d'entre eux rejoignirent les rangs des héros, afin de tenter de mettre fin aux agissements d'Apocalypse. Loki fut par exemple amené par Thor au quartier général des Avengers, qui finit par convaincre les héros de le laisser intégrer leur rang. Natasha eut du mal à accepter elle aussi, mais elle était consciente que l'aide d'un Dieu n'était pas négligeable. L'espionne, elle, n'a pas perdu sa détermination et se battra jusqu'au bout. Elle tentera également de convaincre Tony, et surtout Steve, avec qui elle s'entend mieux, d'endosser de nouveau leur costume.