Elle se révèle durant la saison 2003 en remportant la médaille d'or des Championnats du monde jeunesse, compétition mettant aux prises les meilleurs athlètes de moins de dix-huit ans. L'année suivante, Natasha Hastings décroche deux titres lors des Championnats du monde juniors de Grosseto : sur 400 m avec le temps de 52 s 04, et au titre du relais 4 × 400 m en améliorant le record du monde junior de la discipline (3 min 27 s 60).
Étudiante à l'Université de Caroline du Sud, l'Américaine remporte les titres universitaires en salle et en plein air des Championnats NCAA 2007. Elle descend pour la première fois de sa carrière sous la barre des 50 secondes à l'occasion des Championnats des États-Unis d'Indianapolis. Elle classe deuxième du 400 m en 49 s 84 et obtient ainsi sa qualification pour les Championnats du monde. À Osaka, elle termine septième de sa demi-finale avec le temps de 51 s 45, et dispute par ailleurs le premier tour du relais 4 × 400 m
Lors des sélections olympiques américaines de 2008, Natasha Hastings termine cinquième de la finale du 400 m et obtient sa sélection dans l'équipe du relais. Lors des Jeux olympiques de Pékin, elle participe au premier tour du relais 4 × 400 m et permet aux États-Unis d'accéder au tour suivant. Non retenue pour la finale, elle assiste des tribunes à la victoire de ses coéquipières, mais reçoit néanmoins de la part de l'IAAF la médaille d'or en tant que remplaçante du relais.
↑L'équipe Russe est disqualifiée en 2017 pour dopage, l'IAAF a donc décidé de redistribuer les médailles et les Américaines se voient titrées sur la distance