Fille d'un couple de peintres, Nathalie Baye grandit dans une famille bohème et sans moyens. Mauvaise élève, elle se passionne pour la danse avec l'idée de ne plus dépendre financièrement de ses parents et de prendre sa revanche sur l'école. A quatorze ans, elle part à Monaco suivre l'enseignement de Marika Besobrasova, le professeur de danse classique ayant formé Noureev. Elle passe aussi un an aux Etats-Unis, avant de revenir à 18 ans pour s'installer à Paris.
"Je ne lis pas le scénario d'un policier sous prétexte que j'ai envie de tourner dans un policier. Avant de lire un scénario, je m'imagine que je vais au cinéma, que je vais payer une place cher, que je vais essayer de me garer sous la pluie, que j'aurais un P.V. en sortant... Le film me fera-t-il rêver ? Me racontera-t-il une histoire ? Y aura-t-il un véritable ton, un véritable univers, de bons dialogues ? La plupart du temps, les scénarios ne contiennent pas grand chose et vous tombent un peu des mains." (Florence Mauro,
Les cahiers du cinéma, 1985)