В 1967 году Наталия Гутман выиграла Мюнхенский конкурс ARD (где в 2005 году она была членом жюри), что стало началом её международной карьеры. С тех пор она выступала на всех континентах с такими оркестрами, как Венский и Берлинский филармонические оркестры, Лондонский симфонический оркестр, Мюнхенский и Санкт-Петербургский филармонические оркестры, Оркестр Концертгебау в Амстердаме и многими другими. Она участвовала в таких фестивалях, как Зальцбургский летний фестиваль и Берлинские и Венские фестивальные недели. Вольфганг Заваллиш, Риккардо Мути, Клаудио Аббадо, Бернард Хайтинк, Евгений Светланов, Юрий Темирканов, Серджиу Челибидаке, Мстислав Ростропович и Курт Мазур — среди многих дирижёров, которые предпочитают Наталию Гутман.
Другой важный интерес Наталии Гутман — это камерная музыка. Её постоянными музыкальными партнёрами были и остаются Элиссо Вирсаладзе, Юрий Башмет, Алексей Любимов, Виктор Третьяков, Святослав Рихтер и Олег Каган. Она исполнила множество современных произведений; в этом отношении Альфред Шнитке посвятил ей сонату и свой Первый концерт для виолончели. Полные сюиты для виолончели Баха были исполнены госпожой Гутман в Москве, Берлине, Мюнхене, Мадриде, Барселоне и других местах.
Она записала Концерты № 1 и 2 Шостаковича с Королевским филармоническим оркестром и Юрием Темиркановым для RCA/BMG-Ariola. Затем последовал контракт на запись с EMI для Концерта для виолончели Дворжака и других произведений с Филадельфийским оркестром под управлением Вольфганга Заваллиша. В 1992 году вышел релиз Концерта для виолончели Шумана и Шнитке с Лондонским филармоническим оркестром под управлением Курта Мазура. В 2007 году она снова записала концерт Шумана с Клаудио Аббадо в Италии. В последнее время Наталия Гутман часто записывается для Life Classics, небольшой компании, посвящённой в основном группе музыкантов, связанных с Олегом Каганом.
Посвящая себя молодым музыкантам, Наталия Гутман проводит мастер-классы по всему миру — она много лет была профессором в Высшей школе музыки в Штутгарте и продолжает преподавать в Москве. Каждый год в начале июля Наталия Гутман приглашает всемирно известных артистов на Международный музыкальный фестиваль на Тегернзее в Баварских Альпах, камерный музыкальный фестиваль, который она основала в 1990 году вместе с Олегом Каганом и посвятила ему после его смерти.
