Natsuko Imamura est née à Hiroshima, au Japon, en 1980 avant de déménager pour Osaka lors de son entrée à l'université[1].
Elle écrit sa 1re nouvelle intitulée Atarashii musume (あたらしい娘 - La nouvelle fille) alors qu'elle est intérimaire[2]. Celle-ci remporte le Prix Osamu Dazai en 2010 et sera ensuite publiée dans un même recueil avec sa nouvelle Pikunikku (ピクニック - Pique-nique) sous le nouveau titre Kochira Amiko (こちらあみ子 - Voici Amiko) : le recueil remporte le Prix Yukio Mishima[3].
En 2017, elle reçoit le Prix Hayao Kawai pour son livre Ahiru (あひる - Canard)[4]. Le roman est également sélectionné pour le Prix Akutagawa, le prix littéraire le plus prestigieux du Japon, qui est cette année-là attribué à Sayaka Murata[5],[6].
La même année, elle remporte le Prix Noma des nouveaux auteurs pour Hoshi no ko (星の子 - Enfant des Étoiles), un livre sur une lycéenne dont la famille s'implique de plus en plus dans une secte[7]. Hoshi no ko est à nouveau sélectionné pour le Prix Akutagawa l'année suivante mais il lui échappe encore et récompense Shinsuke Numata[8],[9].
En 2019, son roman Murasaki no sukaato no onna (むらさきのスカートの女 - La femme à la jupe violette) lui vaut sa troisième nomination au prix Akutagawa [10], prix qu'elle remporte cette année-là. Le livre est un récit à la première personne de la Femme en Cardigan Jaune qui espionne une inconnue, la Femme à la Jupe Violette[11].
Natsuko Imamura vit à Osaka avec son mari et sa fille[12].