ნატო ვაჩნაძე აღმოაჩინა ცნობილმა რეჟისორმა ამო ბეკ-ნაზაროვმა. ნატოს ფოტოსურათი მან რუსთაველის გამზირზე შიხმანის ფოტოატელიეს ვიტრინაში შეამჩნია (ამ დროს უკვე მეუღლის - მერაბ ვაჩნაძის გვარს ატარებდა).
თავდაპირველად მსახიობი კინოში თამაშზე უარს ამბობდა, მაგრამ ბოლოს მაინც დასთანხმდა. პირველი როლი, ნენო, „არსენა ყაჩაღში“ ( ვ. ბარსკი, 1923) შეასრულა. შემდეგი იყო - ნუნუ („მამის მკვლელი“, ა. ბეკ-ნაზაროვი, 1923) - აქ ყურადღება მიიპყრო იშვიათი ნიჭითა და სილამაზით, შეზავებული სევდითა და სინაზით.
განსაკუთრებით პოპულარული გახდა ფილმ „სამი სიცოცხლის“ ( ი. პერესტიანი, 1923, ესმა), შემდეგ. ვაჩნაძე ხიბლავდა ფართო აუდიტორიას თავისი უზადო მიმზიდველობით. ამასთან, მაყურებლისთვის ნატო ვაჩნაძე ცხოვრების სისასტიკესთან შეჯახებული ქალის სიმბოლოდ იქცა.
იგი ყოველწლიურად მონაწილეობდა წამყვან რეჟისორთა ფილმებში, შექმნა მწარე ხვედრის მქონე ახალგაზრდა რომანტიკულ ქალთა სახეები: ფატი („ვინ არის დამნაშავე?“, ა. წუწუნავა, 1925) და დესპინე („ტარიელ მკლავაძის მკვლელობის საქმე“, ი. პერესტიანი, 1925), რითაც დრამატული ნიჭის ახალი წახნაგები გამოავლინა.
ზუსტად ამ პერიოდში შეხვდა დამწყებ რეჟისორს, ნიკოლოზ შენგელაიას, შეასრულა მთავარი როლი საგანგებოდ მისთვის დადგმულ მელოდრამაში „გიული“ (1926) და მალე ბედი რეჟისორს დაუკავშირა. ქართულ-კავკასიური სილამაზე და ევროპული ყაიდა სილამაზის უფაქიზესი სინთეზი გახლდათ ნატო ვაჩნაძის გარეგნობაში, რაც მას განსაკუთრებულ მომხიბვლელობას ანიჭებდა.
კოტე მარჯანიშვილის მიწვევით შეასრულა მთავარი როლები ევროპული ლიტერატურის აღიარებული ნაწარმოებების მიხედვით გადაღებულ უხმო ფილმებში: „ამოკი“ (1927, ევროპელი ქალი) და „კრაზანა“ (1928, ჯემა). ამ პერიოდის კინოში მოღვაწეობის შვიდი წლის განმავლობაში მონაწილეობდა 13 ფილმში.
საქართველოს გარდა იღებდნენ: გერმანიაში („ცოცხალი ლეში“, ფ. ოცეპი, 1929, მაშა), უკრაინაში („გარეუბნის კვარტლები“, გრიჩერ-ჩერიკოვერი, 1930, დორა), რუსეთში („რკინის ბრიგადა“, დიმიტრი ვასილიევი, 1931, მაშა).
„სახკინმრეწვში“ დაბრუნების შემდეგ მონაწილეობა მიიღო ორ ხმოვან ფილმში და შექმნა ორი განსხვავებული სახე - ციცია („უკანასკნელი ჯვაროსნები“, ს. დოლიძე, 1934) და თამარი („უკანასკნელი მასკარადი“, მ. ჭიაურელი, 1934); კიდევ ერთხელ შეასრულა მებრძოლი ქართველი ქალის - ნენოს - როლი ფილმში „არსენა“ (მ. ჭიაურელი, 1937) და ნანის - უშუალო, სიცოცხლით სავსე ქალიშვილისა - ფილმში „ნარინჯის ველი“ (ნ. შენგელაია, 1937-სტალინური პრემია, 1941).
ნატო ვაჩნაძე მხატვრული ფილმის, „ცოცხალი გვამის“ გადამღები ჯგუფის წევრებთან ერთად. ბერლინი. 1928 წელი
1940-იანი წლების როლებიდან აღსანიშნავია აკაკი წერეთლის ძიძა - მანო („პოეტის აკვანი“, კ. პიპინაშვილი, 1947). უკანასკნელი როლია ელისაბედ ლომიძე ფილმში „მწვერვალთა დამპყრობნი“ (დ. რონდელი, 1951).
ნატო ვაჩნაძე აგრეთვე მონაწილეობდა ფილმებში: „ათასის ფასად“ (ვ. ბარსკი, 1925, ეპიზოდური როლი), „ნათელა“ (ა. ბეკ-ნაზაროვი, 1926, ნათელა), „სამშობლო“ (ნ. შენგელაია, 1933, ნათელა), „ხიდობნელი ქალიშვილი“ (დ. ანთაძე, 1940, გვირისტინე), „ქაჯანა“ (კ. პიპინაშვილი, 1941, მართა, ქაჯანას დედა), „ის კიდევ დაბრუნდება“ (ნ. შენგელაია, დ. ანთაძე, 1943, მანანა), „ქეთო და კოტე“ (ვ. ტაბლიაშვილი, ქ. გედევანიშვილი, 1948, ეპიზოდური როლი) და სხვ.
ნატო ვაჩნაძის ხსოვნის უკვდავსაყოფად გურჯაანში გაიხსნა მემორიალური მუზეუმი (1941). იგი იყო საქართველოს სახალხო (1941) და რუსეთის დამსახურებული არტისტი (1935),
1950 წელს დაწერა ავტობიოგრაფიული წიგნი „მოგონებები და შეხვედრები“. მისი მოგონებები დაედო საფუძვლად დოკუმენტურ ფილმს „ნატო ვაჩნაძე“ (ო. შამათავა, 1983). 1997 წელს დაწესდა ქართული კინოს დამოუკიდებელი პრემია „ნატო“.
2005 წელს თბილისში გაიხსნა ნატო ვაჩნაძის ვარსკვლავი.
საქართველოს კულტურისა და სპორტის სამინისტრო პატივს მიაგებს ნატო ვაჩნაძის ნათელ ხსოვნასა და ქართული - მსოფლიოს კულტურის განვითარებაში შეტანილ მის განუსაზღვრელ წვლილს.
