ولدت نعومي إلين واتس في 28 سبتمبر 1968 في شورهام، إنجلترا، لأبها ميفانوي إدواردز "ميف" (روبرتس)، تاجر التحف ومصمم الأزياء/الديكور، وبيتر واتس (بيتر أنتوني واتس)، مدير الطريق في بينك فلويد. كان جدها لأمها من ويلز. توفي والدها عندما كانت في السابعة من عمرها، وتبعت والدتها وشقيقها في جميع أنحاء إنجلترا حتى بلغت الرابعة عشرة من عمرها واستقروا أخيرًا في أستراليا، موطن جدتها لأمها. عندما وصلوا، أقنعت والدتها بالسماح لها بأخذ دروس التمثيل. بعد أجزاء صغيرة في الإعلانات التجارية، حصلت على دورها الأول في فيلم For Love Alone (1986). التقت ناعومي بصديقتها المفضلة نيكول كيدمان عندما قامتا بتجربة أداء لإعلان تجاري للبيكيني وشاركتا في رحلة بسيارة أجرة إلى المنزل. في عام 1991، لعبت نعومي دور البطولة مع كيدمان في الفيلم الناجح Flirting (1991)، من إخراج جون دويغان. واصلت ناعومي مسيرتها المهنية من خلال بطولة فيلم بعنوان “عرائس المسيح الأسترالية” (1991) الذي شارك في بطولته الفائزان بجائزة الأوسكار راسل كرو وبريندا فريكر.في عام 1993، عملت مع جون دويغان مرة أخرى في فيلم Wide Sargasso Sea (1993) والمخرج جورج ميلر في فيلم Gross Misconduct (1993). Tank Girl (1995)، في عام 1995، وهو مقتبس من الكتاب الهزلي حقق نجاحًا كبيرًا، قامت ببطولته ناعومي في دور "Jet Girl"، لكنه لم يحقق نجاحًا في شباك التذاكر أو لم يفعل الكثير في مسيرتها المهنية. واصل واتس القيام بأدوار غير مهمة في الأفلام، بما في ذلك الفيلم المنسي كثيرًا "أطفال الذرة 4: التجمع" (1996). لم تبدأ في جذب الانتباه إلا بعد أن قام ديفيد لينش بتمثيلها في الفيلم الذي نال استحسان النقاد طريق مولهولاند (2001). أظهر دورها كممثلة طموحة قدرتها التمثيلية القوية ونطاقها الواسع وكسبت الكثير من الاحترام، حتى أن البعض يقول إنها تم التغاضي عنها لترشيح لجائزة الأوسكار في ذلك العام. وصلت النجومية أخيرًا إلى ناعومي في الفيلم المفاجئ The Ring (2002)، الذي حقق أكثر من 100 مليون دولار في شباك التذاكر وقام ببطولة واتس كمراسل استقصائي يبحث عن الحقيقة وراء العديد من الوفيات الغامضة التي يبدو أن سببها شريط فيديو. ورغم أن الفيلم لم يلق استحسان النقاد، إلا أنه دفعها إلى دائرة الضوء. في عام 2003، لعبت دور البطولة في فيلم 21 جرامًا (2003) للمخرج أليخاندرو غونزاليس إيناريتو، وهو ما أكسبها ما يقوله البعض إنه ترشيح لجائزة الأوسكار طال انتظاره ودفع الآخرين إلى وصفها بأنها واحدة من أفضل الممثلين في جيلها من الممثلين. في نفس العام، تم ترشيحها لجائزة 21 جرامًا (2003)، وتم اختيار ناعومي لتلعب دور "آن دارو" في فيلم كينغ كونغ للمخرج بيتر جاكسون (2005) والذي أخذها إلى نيوزيلندا لمدة خمسة أشهر. أكملت واتس أول فيلم كوميدي لها في فيلم I Heart Huckabees (2004) للمخرج ديفيد أو راسل، حيث لعبت دور نموذج المتحدث السطحي - وهي استراحة من أدوارها الدرامية المعتادة المكثفة التي اشتهرت بها.في عام 2005، أعادت تمثيل دورها كمراسلة وقائية للأم "راشيل كيلر" في The Ring Two (2005). افتتح الفيلم، الذي تم إصداره في شهر مارس، بمبلغ 35 مليون دولار في شباك التذاكر في عطلة نهاية الأسبوع الأولى، مما جعلها تحقق نجاحًا كبيرًا في شباك التذاكر. أيضًا في عام 2005، تقرر إعادة إصدار فيلمها المستقل إيلي باركر (2001) في أواخر عام 2005 بعد نجاحه في الظهور مرة أخرى في مهرجان صندانس السينمائي. الفيلم، الذي أنتجته نعومي أيضًا، يعرضها في دور البطولة وهو عبارة عن سيرة ذاتية إلى حد ما، لكنه مع ذلك مبالغ فيه عن حياة ممثلة تكافح عندما تأتي إلى هوليوود وتواجه كوابيس المهنة (كما أنها تعرض سيارة واتس الخاصة بهوندا التي تسافر فيها). في عام 2006، لعبت دور البطولة مع إدوارد نورتون في فيلم The Painted Veil (2006). في يوليو من عام 2007، أنجبت ناعومي ولدًا، ألكسندر بيت (ساشا شرايبر) في لوس أنجلوس مع ليف شرايبر. منذ ذلك الحين، حظيت اختياراتها المهنية بإشادة أكثر من النقاد مع أدوار البطولة في النسخة الأمريكية الجديدة للمخرج الألماني مايكل هانيكي من فيلم الإثارة Funny Games (2007)، والوعود الشرقية لديفيد كروننبرغ (2007)، وفيلم الحركة والإثارة The International (2009)، الذي صدر في فبراير 2009. في منتصف عام 2008، أعلنت واتس أنها تنتظر طفلها الثاني من شرايبر وأنجبت الابن الثاني صموئيل كاي شرايبر. في نيويورك في 13 ديسمبر.