Principalement célèbre en tant qu’épouse de l’idole de l’écran Rudolph Valentino, Natacha Rambova était également une danseuse talentueuse et une scénographe innovante, apportant pour la première fois le style Art Déco à Hollywood. À l’âge de 17 ans, elle est devenue une protégée et une amante du ballet russe Svengali Theodore Kosloff, un danseur brillant mais manipulateur qui lui a tiré une balle dans la jambe lorsqu’elle s’est finalement échappée de sa compagnie de danse. Elle a été engagée comme directrice artistique par Alla Nazimova, l’actrice bisexuelle exotique et histrionique. Les rumeurs abondaient selon lesquelles Rambova elle-même était sexuellement impliquée avec Nazimova, mais aucune n’a jamais été prouvée, et Rambova professait ne pas aimer la sous-culture lesbienne.
Les décors et les costumes de Rambova étaient extrêmement innovants, influencés par l’Art Nouveau et l’Art Déco. La légendaire artiste française Erté s’est déclarée fan de son travail. Ses décors et costumes dramatiques pour Salomé (1922) de Nazimova étaient basés sur les célèbres illustrations d’Aubrey Beardsley pour la pièce d’Oscar Wilde.
Elle a rencontré Rudolph Valentino lorsqu’il travaillait avec Nazimova sur Camille (1921). À l’époque, il était relativement inconnu, Les Quatre Cavaliers de l’Apocalypse (1921) (réalisé la même année) étant le coup qui l’a propulsé dans la stratosphère. Bientôt, le timide Valentino commença à courtiser l’ex-ballerine exotique, et ils s’enfuirent le 22 mai 1922. Cet événement devait produire un scandale, car il a été révélé que Valentino n’était pas légalement divorcé de son ex-femme Jean Acker. Après avoir été accusé et condamné à une amende pour bigamie, le couple s’est tranquillement remarié l’année suivante.
L’association de Valentino avec Rambova devait prouver à la fois son plus grand plaisir et sa plus grande douleur. Elle a immédiatement repris la direction de sa carrière, rejetant ses rôles stéréotypés habituels d’étalon italien grognon au profit de tableaux de haut vol tels que le désastreux Monsieur Beaucaire (1924), un drame à la perruque poudrée qui n’a rien fait pour apaiser les rumeurs selon lesquelles il s’agissait d’un « mariage à la lavande » – une union de convenance entre deux homosexuels. Malgré l’objectif admirable de Natacha de libérer son mari des contraintes du studio et de créer sa propre société de production, sa carrière est en lambeaux. Soucieux de relancer sa carrière, il signe des contrats avec des producteurs, qui interdisent expressément à Rambova de venir sur ses plateaux de tournage.
La fin douloureuse de leur mariage en 1926 arriva cependant, parce que Valentino voulait avoir des enfants, alors que Rambova ne l’a pas fait.Sa carrière était sur les rails, mais un peu plus de six mois plus tard, il fut hospitalisé. Sur son lit de mort, il a demandé à Rambova de la vouloir à ses côtés, mais elle était en Europe. Quand elle a entendu parler de son état désastreux, elle aussi l’a contacté, et elle et Valentino ont échangé des télégrammes d’amour. Elle pense qu’une réconciliation a eu lieu. Mais son état s’est aggravé et il est rapidement mort d’un ulcère à l’estomac rompu. Rambova aurait été dévastée. Natacha a quitté l’Amérique pour l’Espagne après son mariage avec Alvaro de Urzaiz dans les années 1930.Les journalistes ont remarqué que son deuxième mari ressemblait physiquement à Valentino, suggérant que Rambova n’a jamais surmonté son premier mari. Elle a vécu la guerre civile espagnole avec lui, mais son deuxième mariage s’est terminé par un divorce, pour la même raison que son premier mariage a pris fin, parce que ses maris voulaient des enfants, alors qu’elle ne l’a pas fait. Son intérêt pour le mysticisme a évolué vers une étude savante des cultures anciennes et de la psychologie jungienne. Sa collection d’art extrême-oriental et égyptien était de qualité muséale.
Elle mourut à 69 ans de sclérodermie, une affection douloureuse de l’estomac qui, à l’œil moderne, était clairement provoquée par l’anorexie mentale dont elle souffrit toute sa vie.