2 лютого 2017 виїхала на санітарній машині за трьома пораненими під час мінометного обстрілу, в район селища Луганське на Світлодарській дузі. Надавши першу медичну допомогу, відправила двох бійців до шпиталю, а третього відвела на опорний пункт. За ними приїхала інша санітарна машина, і коли Наталія вже сіла, автомобіль був прицільно обстріляний терористами з ПТРК. В результаті влучення протитанкової керованої ракети в санітарну машину санінструктор Хоружа загинула, поранений боєць дістав контузію, водій зазнав тяжкого поранення.