Saat berusia tiga tahun, Portman beserta keluarganya pindah ke AS.
Di tahun 2012, tepatnya pada 4 Agustus Natalie menikah dengan Benjamin Millepied dan telah dikaruniai dua orang anak.
Selama perjalanan kariernya, Ia pernah dinominasikan untuk Academy Award dan pernah memenangkan Golden Globe Award.
Natalie pertama kali dikenal dari film Star Wars dan V for Vendetta.
Natalie Portman lulus dari Universitas Harvard dengan gelar sarjana bidang psikologi pada 5 Juni 2003.
Ia fasih bertutur bahasa Ibrani, Inggris, Prancis, Jepang, Arab,dan Jerman.
Natalie Portman pernah rambutnya dicukur botak pada tahun 2005 guna berperan dalam film V for Vendetta.
Pada tahun 2010, Portman mendapatkan film terbaiknya sejauh ini, dengan titel Black Swan,