После окончания в 1924 году Ленинградского хореографического училища (класс А. Вагановой) Н. Данилова стала солисткой Ленинградского театра оперы и балета им. Кирова. 11 лет она танцевала в Кировском театре в балетных постановках М. Петипа, Л. Иванова, М. Фокина.
Впоследствии ее творческая судьба была тесно связана с Куйбышевом. С 1936 г. Н. Данилова артистка, в 1939-1942 гг. балетмейстер, в 1944-1950 и 1953-1967 гг. главный балетмейстер Куйбышевского театра оперы и балета. Среди ее постановок: «Лебединое озеро», «Спящая красавица» и «Щелкунчик» П. Чайковского, «Дон Кихот» Л. Минкуса, «Тщетная предосторожность» П. Гертеля, «Раймонда» А. Глазунова, «Бахчисарайский фонтан» Б. Асафьева, «Тропою грома» и «Семь красавиц» К. Караева, «Отелло» А. Мачавариани и др. Н. Данилова впервые в стране поставила балеты «Легенда о любви» Г. Крейтнера (1958), «Утес» Э. Лазарева (1959), впервые в Европе – балет «Читра» (1960) на музыку и сюжет Р. Тагора. За постановку «Читры» Н. Данилова была удостоена Международной премии им. Джавахарлала Неру.
Балетмейстер возобновила на Куйбышевской сцене фокинские работы – балет «Египетские ночи» А. Аренского и «Половецкие пляски» в опере «Князь Игорь» А. Бородина.
В 1959 году Н. Данилова создала при театре хореографическую студию для детей, которая в 90-х годах стала хореографической школой.
За огромный вклад в отечественное искусство в 1961 году Наталии Владимировне Даниловой было присвоено почетное звание «Заслуженный деятель искусств РСФСР». Одна из основных заслуг Даниловой - создание профессиональной балетной труппы Куйбышевского театра. Среди ее учеников – С. Россет, В. Сергеев, Н. Щеголев, В. Лубенец и др.