娜塔莎自幼就被招进苏联间谍机构克格勃，在严苛的环境中，她拔得头筹，成为世界顶尖的间谍和杀手。她做事高效、冷酷无情，因而获得“黑寡妇”这一代号。为了保证对任务的绝对专注，在毕业典礼上，娜塔莎被实施了绝育手术——这也成为了她的终生遗憾。

出于对她日益增进的杀手技能的顾虑，担心对全球安全造成威胁，神盾局很快注意到了她，局长尼克·弗瑞派克林特·巴顿特工（鹰眼）除掉她。鹰眼却被她的专长所吸引，不但违反了指令，还推荐她进神盾局工作。从那时起，她就与鹰眼建立了长久的合作关系。

在内战中黑寡妇曾一度协助钢铁侠阵营，于机场之战中私下掩护美国队长、巴基逃跑，因逃避政府追捕而一度失联。
之后与猎鹰、美国队长行动并前往苏格兰拯救幻视，后前往瓦坎达请求协助，与灭霸军团决战。
在灭霸达到“平衡”后，见证了地球一半的生物灰飞烟灭，与剩余的英雄存活了下来，与美国队长制定并准备实行对抗灭霸的计划，并在日本找到了鹰眼。
后通过时光机器回到过去，以自己的生命为代价，换来了灵魂原石，在终局之战中死去。

▪高级间谍：黑寡妇是世界上最杰出的间谍之一，精通侦查、潜行、伪装、渗透和破坏。她的天赋和多年的训练使她成为了一名高级别的神盾局特工。当她从事卧底活动时，经常通过诱惑男人来达到目标，比如在复仇者行动中评估托尼·斯塔克时，她伪装成了一位助理。
▪顶级刺客：黑寡妇非常擅长刺杀技术，被认为是全世界最危险的杀手之一。已知她在为苏联克格勃和神盾局服役期间杀死了很多人。
▪格斗高手：黑寡妇的格斗技术非常高超，精通空手道、柔道、法式拳击等各式武技。她的本领强大到使她能够在格斗中打败被洛基控制的鹰眼，甚至能独自抵挡比她强大得多的冬日战士。
▪精通语言：黑寡妇能流利地说拉丁语、俄语、英语、法语、德语、汉语和许多其他语言。