Наталья родилась в Буйнакске в семье армянина, кавалера Георгиевского креста, участника империалистической войны Артема Османцева.
В 1937 году Наталья Османцева окончила школу № 1 и через год поехала в Армавир, где поступила в механический техникум, но, не окончив его, вернулась домой. По возвращению из Армавира Наталья поступила на работу в артель «Кожевник» бухгалтером.
Из рассказа участницы Великой Отечественной войны Натальи Османцевой:
«Когда началась война, многие мужчины ушли на фронт; несколько раз предпринимал попытки пойти на фронт и мой отец, но по возрасту его не принимали. Тогда старый солдат, кавалер Георгиевского креста, добровольно записался в дивизию народных ополченцев города, и очень гордился этим.
Уходили на фронт и мои одноклассники, ушел на фронт и мой брат Богдан, а мы – девушки, женщины, старики, допризывная молодежь – были мобилизованы на трудовой фронт. Из Буйнакска шли пешком, с песнями, музыкой – в сторону Шамхала, рыть окопы. Мы сознавали, все, что мы делаем, нужно для Родины, но втайне все-таки мечтали попасть на фронт, где могли бы принести большую пользу. Как-то во время оборонительных работ в районе станции Шамхал приехала комиссия, были там и штатские и военные; посмотрев на качество нашей работы, они остались довольны, спросили, какие есть вопросы, пожелания. Многие из нас, конечно же, высказали пожелание отправиться на фронт и там помогать нашим бойцам. Но нам напомнили, что война совсем близка, и наша работа здесь очень необходима для будущей нашей победы, для обороны Кавказа, Дагестана…»
В октябре 1942 г. шли ожесточенные бои в Крыму и на Кавказе, враг почти взял Ростов и Краснодар, бомбил Орджоникидзе и Грозный; на фронт стали призывать и девушек, и тех, у кого была бронь. Призвали и комсомолку Наталью Османцеву. Ее определили в 276 зсп 57 Армии. Здесь она получила необходимые знания по санитарному делу, изучала устройство стрелкового оружия, прошла огневую подготовку.
Их полк стоял на Кубани. Некоторых девушек и красноармейцев направляли уже в боевые части, а Наталью Османцеву перевели в распоряжение командования 12 отдельного дивизиона бронепоездов санитаркой. Небольшой и хрупкой девушке Наталье приходилось делать буквально все, она была здесь и писарем, и письмоносцем, и поваром, и прачкой. Хотя это не входило в ее обязанности, она не могла этого не делать. Видит, боец стирает свою рубашку, она возьмет и постирает; видит, повар готовит еду, она тут как тут со своей помощью. Бойцы всячески оберегали свою сестричку, отнекивались от ее помощи, предлагали отдохнуть, но она была настойчивой, утверждая, что дагестанское воспитание не позволяет ей отдыхать, когда мужчины делают женскую работу.
Так с 1943 года до самого конца войны прослужила она на этом бронепоезде и дошла с боями до Кенигсберга, где и закончила войну. На вопрос, трудно ли было на войне, она ответила: «Я – горянка из Буйнакска, я привыкла к физическому труду; и я с удовольствием делала все, потому что экипаж бронепоезда был очень сплоченный, ко мне относились как к родной, называли не иначе, как «сестричка», «сестренка», «доченька». Они стали мне очень близкими и родными, я любила их как своих братьев, как отца. Они тоже помогали мне: не давали грустить, утешали, если чем-то расстроена. Бывали и такие работы, как восстановление разбитых путей, загрузка топливом и другого характера, которую выполняет весь экипаж бронепоезда, вплоть до командира. Меня всегда старались освободить от такой работы, приговаривая при этом, что неженская работа…»
Победу Наталья Артемовна Османцева встретила в Восточной Пруссии в г. Кенигсберге. В числе первых демобилизовали женщин. Вот и наша землячка в поезде, украшенном флагами, цветами, вернулась в родной город, к родителям; вернулась с медалями «За оборону Кавказа», «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией», с благодарностями от ВГК.