Die 1,75 m große Natalie Powell kämpfte bis 2010 im Mittelgewicht (bis 70 Kilogramm) und wechselte dann ins Halbschwergewicht, die Gewichtsklasse bis 78 Kilogramm. 2013 belegte sie den siebten Platz bei den Europameisterschaften. Bei den Commonwealth Games 2014 in Glasgow traf die für Wales antretende Powell im Finale auf die für England kämpfende Gemma Gibbons und gewann. Bei den im Rahmen der Europaspiele 2015 in Baku ausgetragenen Europameisterschaften belegte Powell den fünften Platz. Ein Jahr später bezwang sie bei den Europameisterschaften 2016 in Kasan im Viertelfinale die Slowenin Anamari Velenšek und unterlag im Halbfinale der Niederländerin Guusje Steenhuis. Den Kampf um Bronze gewann sie gegen Gemma Gibbons. Bei den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro gewann Powell ihren ersten Kampf gegen Sarah Mazouz aus Gabun. Nach Niederlagen gegen die Französin Audrey Tcheuméo im Viertelfinale und gegen die Deutsche Luise Malzahn in der Hoffnungsrunde belegte Powell den siebten Platz.