Considerata una delle voci più straordinarie sulla scena internazionale, Nathalie Stutzmann collabora con prestigiosi direttori d'orchestra, tra cui Riccardo Chailly, Seiji Ozawa, Sir John Eliot Gardiner, Marc Minkowski, Sir Simon Rattle, Christoph von Dohnanyi. Nel suo vasto repertorio trovano posto i grandi oratori e le passioni d'epoca barocca, classica e romantica, come pure opere contemporanee. Molto richiesta come solista da importanti formazioni orchestrali, ha cantato con i Berliner Philharmoniker, l'Orchestra del Royal Concertgebouw, Orchestre de Paris, London Symphony Orchestra, Boston Symphony Orchestra, Cleveland Symphony Orchestra, Dresdenstaatskapelle e molte altre.
Nathalie Stutzmann ha cominciato a studiare  canto con la madre, la cantante lirica Christiane Stutzmann. Successivamente si è iscritta all' Ecole d'Art Lyrique dell'Opéra de Paris dove ha studiato il Liedgesang con il baritono Hans Hotter. E' tra gli artisti più eclettici dei nostri tempi, essendosi diplomata in pianoforte, fagotto e musica da camera. Da sempre si è dedicata ai lieder tedeschi e alle melodie francesi.

Dal 1994 collabora con la pianista svedese Inger Södergren, con la quale dà regolarmente recital in tutto il mondo. Le loro incisioni  per RCA di opere di Schumann, Chausson, Poulenc e recentemente dei  tre grandi cicli di lieder di Schubert per Calliope (l'ultimo pubblicato ad ottobre 2008 è Die Schöne Müllerin) testimoniano il loro eccezionale affiatamento, premiato da numerosi riconoscimenti tra cui il Deutsche Schallplatten Kritik Preis, Japan Record Academy Award e Grammy Award.

In campo operistico Nathalie Stutzmann ha interpretato i  ruoli principali di opere di di Haendel, Orfeo di Gluck, il Ring di Wagner o Fledermaus di Strauss

Di Nathalie Stutzmann esistono più di 75 registrazioni, di cui la maggior parte per RCA, a cui è legata da un contratto in esclusiva dal 1991, oltre che per Philips, EMI, DGG, Sony. Tra le novità spiccano le Cantate di Bach dirette da Gardiner (SDG) e la cantata Von deutscher Seele di Pfizner con la Deutsches Symphonie Orchester Berlin diretta da Mmetzmacher per Capriccio. Di prossima pubblicazione Alt Rhapsodie di Brahms con Gardiner, L'Enfant et les sortilèges di Ravel con Rattle e la Messa in si minore di Bach con Marc Minkowski..

Nel corso di questa stagione è stata invitata due volte dai Berliner Philarmoniker, prima per L'Enfant et les sortilèges di Ravel diretta da Sir Simon Rattle e registrata per EMI, e poi con Seiji Ozawa per Elias di Mendelssohn (maggio 2009). Nell'autunno 2008 è impegnata in Giappone; poi con Marc Minkowski e la sua Orchestre des Musiciens du Louvre farà una tournée in Europa e una registrazione per Naïve (Haydn) a gennaio 2009. L'Orchestre de Paris l'ha invitata per cantare i Kindertotenlieder di Mahler sotto la direzione di Christoph Eschenbach ad aprile 2009.
Progetti a più lunga scadenza la vedono impegnata ad Amsterdam, Bruxelles, Londra, Milano ecc.; a marzo 2010 sarà in tour per un ciclo di concerti dedicati a Vivaldi con Les Musiciens du Louvre e Marc Minkowski (registrati per Naïve), e ad aprile 2010 canterà all'Aia nella Passione secondo Matteo di Bach sotto la direzione di Peter Schraier .
Nel 2011, in occasione del 100° anniversario della morte di Gustav Mahler, Sir Simon Rattle ha invitato Nathalie Stutzmann  a cantare la Sinfonia n. 3 a Berlino , Londra ed Amsterdam (febbraio 2011) e la Sinfonia n. 8 (settembre 2011).

Nell'ottobre 2008 Nathalie Stutzmann ha fondato la sua orchestra da camera, affiancandola alla sua intensa attività di solista. Dedica quindi una parte della stagione al suo ensemble - Orfeo 55 - con il quale canta e che dirige soprattutto nel repertorio del XVIII secolo. La prima tournée del gruppo avverrà a giugno 2009 con un programma Vivaldi, e poi a novembre si dedicheranno allo Stabat Mater di Pergolesi.

Nominata Chevalier des Arts et Lettres, Nathalie Stutzmann è anche impegnata in corsi di perfezionamento che tiene in tutto il mondo 2008.