Née à Paris, Nathalie Akoun se forme au métier de comédienne à l’École du Théâtre National de Chaillot puis entre au Conservatoire National Supérieur d’Art Dramatique de Paris, dans les classes de Viviane Théophilidès, Jean-Pierre Vincent et Gérard Desarthe. 
Elle joue ensuite sous la direction, entre autres, de Michel Dubois, Olivier Cruveiller, Joël Jouanneau, Jean-Louis Thamin, Viviane Théophilidès, Bernard Sobel, Gilberte Tsaï ou encore Pierre Ascaride. Elle travaille également aux côtés du chorégraphe Philippe Jamet, à l’occasion du spectacle Je t’aime toi.
En 2002, elle écrit et met en scène sa première pièce, Les Madones, au Théâtre de la Tempête et à la Maison de la Culture de Bourges.