1928年出生于前苏联的斯大林格勒，自幼被前苏联特工人员训练成特工，身体经前苏联政府基因改造后大大延缓了其衰老速度，并增强其免疫系统以及抗击打能力，加上本身多年的各种体能及精神上的训练，自身已经犹如致命的毒蜘蛛“黑寡妇”。
娜塔莎十岁时，斯大林亲自下令，将她交给间谍塔拉斯·罗曼诺夫（Taras Romanoff），作为塔拉斯的“女儿”进行培养。她跟着养父学会了许多格斗与间谍技巧。 与此同时，金刚狼罗根也被派去跟随塔拉斯“学艺”，遇到了当时年幼的娜塔莎。罗根教了她一些功夫，娜塔莎称他为“小叔叔”（Little Uncle）。其实按照养父的指令，娜塔莎应该杀死罗根，但罗根却先下手为强杀了塔拉斯。塔拉斯死后，小萝莉娜塔莎在雪地中游荡，被伊凡·彼得洛维奇找到，重新跟随他生活。
1941年，娜塔莎被派去执行一项任务：暗杀忍者组织“手”的首领。罗根抢在她之前先杀了首领，和美国队长一起把她带到安全的地方。 从此，小娜塔莎就立志要成为强者而加入苏联政府特务机构Black Widow Ops。该机构在秘密基地“红房”（Red Room）训练女孤儿成为特务。女孤儿会接受一切搏击训练，并通过基因改造令容貌及年纪比正常人年轻。同时为了令她们效忠组织会加入一些虚构记忆，娜塔莎被植入了芭蕾舞女演员的记忆。渐渐地，她成长为一名优秀的间谍。经过一系列的选拔，娜塔莎过关斩将，一路杀出线，成为了Black Widow（黑寡妇）。
伊凡·彼得洛维奇则一直照料着她。1956年在柏林，伊凡受了重伤，上级派冬兵（他就是美国队长二战时期的助手巴基，被苏联找到后洗脑成为特工）及时将药物送给他俩，这个药物不仅救活了伊凡，也延长了娜塔莎的生命。娜塔莎和冬兵发展出感情，同时她亦得到冬兵指点。可是当冬兵的”主人”发现后，冬兵被带走放回冷藏库；发现这事的娜塔莎大受惊吓。当然，娜塔莎和冬兵的感情是不被国家允许的。她被要求和冬兵分手，嫁给了试飞员阿列克谢·肖斯塔科夫。虽然这段婚姻是上级的安排，娜塔莎还是爱上了阿列克谢。但不久之后，娜塔莎就收到上级通知，阿列克谢在一次火箭试验中遇难，悲痛欲绝的她重新投入了工作。
他和伊凡离开纽约去了旧金山，黑寡妇救了此时也在旧金山的超胆侠马特·默多克，他们由拍档发展成情侣，平时他们是一对恋人，夜晚则以超胆侠和黑寡妇的身份并肩战斗。而这时，鹰眼因为对幻视与红女巫的恋情不满，退出了复仇者。他跑到旧金山，想挽回黑寡妇的爱情，就和超胆侠打了起来。复仇者正好来请超胆侠帮忙，任务完成后更是趁机邀请他和黑寡妇加入。怀着对鹰眼的内疚之情，黑寡妇接受了邀请，加入了复仇者，超胆侠却不愿意加入。终于，娜塔莎感到自己总是处在超胆侠的阴影里，在战斗中他往往太保护她，娜塔莎提出分手 ，离开了超胆侠，做回了独立的黑寡妇，而不是“超胆侠的搭档”。
超级英雄中女英雄人数相对少于男性英雄，而为了剧情的发展和吸引读者眼球，作者不得不为众位女英雄安排了一次次超级英雄间的恋情，而到了后期，这些恋情变得越来越狗血。
黑寡妇在电影宇宙中有一个非常重要的任务，就是催眠绿巨人，让他回到正常状态。二人也因此在电影中催生了感情，只有黑寡妇能让浩克的心暂时安静下来。
