Наталия Симакова родилась в 1938 году Родилась в г. Калинине (ныне – Тверь). В 1960 г. окончила фортепианное и теоретическое отделение Музыкального училища при Московской консерватории, в 1965 г. – теоретико-композиторский факультет Московской консерватории.
Ученица В. Н. Рукавишникова, Л. А. Мазеля, В П. Бобровского, С. С. Скребкова, В. В. Протопопова. В аспирантуре совершенствовалась по специальности «теория музыки» у В. В. Протопопова (окончила в 1969 г.).
В 1977 году Наталия Симакова защитила кандидатскую диссертацию: «Чешская симфония ХХ столетия» (Московская консерватория). Учебу в консерватории совмещала с работой в качестве пианистки и музыковеда-теоретика.
В 1964–1967 гг. преподавала в Музыкальном училище им. 1905 года (теоретические дисциплины), работала также концертмейстером в Театре Ленинского Комсомола и в клубе Московского государственного университета.
С 1966 г. преподавала в Московской консерватории на кафедре теории музыки, с 1978 г. – доцент, с 1994 г. – профессор. Вела педагогическую практику и индивидуальные занятия по полифонии у музыковедов, сольфеджио – у композиторов, а также курсы анализа музыкальных произведений, полифонии, гармонии и сольфеджио у пианистов, дирижеров-симфонистов, оркестрантов и вокалистов.
С 1981 г. вела только курс полифонии, с 1995 г. – авторский. Свыше 20 лет проводила лекции и индивидуальные занятия по полифонии на Факультете повышения квалификации.
У Наталии Симаковой прошли обучение свыше 1000 студентов, среди которых:
- дирижеры А. Ведерников, И. Головатенко, А. Лазарев;
- певцы М. Жилюк, Л. Казарновская, В. Чернов;
- пианисты И. Осипова, М. Петухов, М. Плетнев, Ю. Слесарев, Т. Федькина, М. Хохлов, А. Диев;
- виолончелист И. Монигетти;
- музыковеды В. Антипов, Т. Зенаишвили, И. Кузнецов, Г. Лыжов, О. Назайкинская, Р. Насонов, М. Никешичев, Н. Савкина, И. Степанова, М. Распутина, С. А. Хлыбова-Лунгрен;
- композиторы Д. Дианов, В. Карасик, Р. Затикян, А. Ариян.
В спецклассе Симаковой занимались и выполнили дипломные работы О. Горохова, В. Мельник, Э. Кислицына, В. Жемчужников, М. Петрова; кандидатские диссертации написали и защитили В. Мельник, Н. Тарасевич, Л. Шевлякова.