Kaupungin nimi lienee peräisin ainun kielen sanasta "nutatori", joka merkitsee kosteikkoa. Natorin maaseutukaupunki perustettiin suuren kuntaliitoksen yhteydessä vuonna 1955, ja kaupunkioikeudet se sai vuonna 1958. Nykyiseen kaupunkiin kuuluva Masuda kehittyi historiallisesti yhtenä Ōshū-kaidō-tiereitin postiasemista ("shukuba"). Natori on kasvanut voimakkaasti yhtenä Sendain esikaupungeista. Sinne on sijoittunut elektroniikka- ja hienomekaanista teollisuutta, terästeollisuutta ja oluen valmistusta. Kaupungin rannikkoseudut kärsivät suuria vahinkoja vuoden 2011 Tōhokun maanjäristyksessä ja tsunamissa, kun 954 ihmistä sai surmansa ja 2 801 asuinrakennusta tuhoutui kokonaan.