«Студентка, комсомолка, спортсменка, наконец, она — просто красавица!» — эта фраза из кинокомедии Л. Гайдая «Кавказская пленница», ставшая крылатой, прозвучала в фильме в адрес Нины, роль которой сыграла Наталья Варлей. Эти слова прекрасно подходили и к самой актрисе, ведь она была профессиональной эквилибристкой и очень красивой девушкой. Однако её личная жизнь складывалась непросто.
Актёр Владимир Качан рассказывал, как они с Леонидом Филатовым во время учёбы в Щукинском училище посмотрели комедию Л. Гайдая и Филатов влюбился в Варлей, а вскоре Наталья сама поступила в это училище. Дружили, но Варлей сделала свой выбор — вышла замуж за актёра Николая Бурляева, который работал в театре им. Ленинского комсомола — «Ленкоме». Союз был недолгим. Распался после того, как Бурляев начал оказывать знаки внимания актрисе Ирине Печерниковой, известной по роли учительницы английского языка в фильме «Доживём до понедельника».
С Леонидом Филатовым, который по-прежнему был неравнодушен к Наталье, отношения так и не сложились. Вскоре за нею начал ухаживать однокурсник — красавец Владимир Тихонов, сын знаменитых актёров Вячеслава Тихонова и Нонны Мордюковой, и в 1971 году они поженились. К сожалению, Владимир оказался наркозависимым человеком, но Наталья поняла это далеко не сразу, хотя до свадьбы они встречались в течение четырёх лет. Семейная жизнь началась с проблем, Наталья пыталась бороться с опасным увлечением мужа, но всё было бесполезно.
В 1972 году, уже после развода, родился первый сын — Василий. Владимир Тихонов отцовских чувств не проявлял, как не хотела признавать внука и бабушка — Нонна Викторовна Мордюкова. Она с подачи своего сына отцом Василия считала Константина Райкина и была недовольна тем, что суд принял решение об уплате алиментов в пользу Натальи. А в 1990 году Владимир умер от сердечной недостаточности, вызванной передозировкой наркотиками. Уверенным в порядочности невестки в звёздной семье был только Вячеслав Васильевич Тихонов. Он всю жизнь помогал Наталье и внуку в материальном плане.
Нонна Мордюкова незадолго до ухода из жизни всё же, увидев Василия, признала внука. Но Наталья, сумевшая восстановить отношения с Мордюковой, не поменяла его фамилию. Василий Варлей продолжил род своей матери.
Василий старается вести закрытый образ жизни. Он не пожелал поддержать семейную традицию и не стал актёром. Василий учился в Московском институте современных искусств, в котором преподавала Наталья Варлей. Будучи студентом, женился и оставил учёбу, чтобы содержать семью. Занялся искусством дизайна и сценографией. Личная жизнь также не сложилась, хотя родился сын Евгений. Жена уехала в Италию, оставив сына в семье мужа.
Наталья уделяла внуку очень много времени. В России он отслужил в армии. А потом мать переманила его в Италию, где он окончил университет. Живёт Евгений в Вероне, работает управляющим отеля и с родственниками из России общается по скайпу.
В 1985 году родился второй сын Натальи Варлей — Александр Владимирович Варлей. В 1984 году актриса снималась в фильме «Огненные дороги» с узбекским актёром Ульмасом Алиходжаевым. По мнению коллег, он и является отцом Александра. Но отношения с ним после окончания съёмок Наталья не поддерживала и дала сыну свою фамилию.
Саша родился недоношенным, и его оставили на время в больнице. Наталья старалась быть рядом, даже выполняла обязанности санитарки отделения.
Растить двух детей без мужской поддержки было очень непросто, но Наталья Владимировна всегда на первое место ставила интересы семьи и детей, проводила с сыновьями много времени. Они выросли очень благодарными. Поднимать Женю помогал Саша, как когда-то за ним самим ухаживал Василий. Наталья всегда считала, что у неё трое детей, а они ласково называли её Наташей.
Александр Варлей — кинорежиссёр и музыкант, гордость матери. И сама Наталья продолжает вести творческую жизнь — пишет стихи, поёт, занимается благотворительностью.
