Шагая вверх по карьерной лестнице крымского правозащитника, Наталья Поклонская работала в органах прокуратуры Украины, занимала различные должности, пройдя путь от помощника прокурора до прокурора Республики Крым.

С 2002 по 2006 годы Наталья была помощником прокурора Красногвардейского района Крыма, а с 2006 по 2010 — помощником прокурора города Евпатории.

В 2010-2011 годах, работая в прокуратуре АР Крым заместителем начальника отдела надзора за соблюдением законов спецподразделениями и иными учреждениями, которые ведут борьбу с организованной преступностью, выступала государственным обвинителем в ряде уголовных процессов, в том числе в 2011 году на громком процессе экс-депутата Верховной Рады Крыма и бывшего директора футбольного клуба «Таврия» Рувима Аронова по делу ОПГ «Башмаки» — одной из крупнейших организованных преступных группировок Крыма 1990—2000-х годов, занимавшейся рэкетом, грабежами и убийствами. Когда в декабре 2011 года судья Киевского районного суда Симферополя вынес оправдательный приговор Рувиму Аронову, который обвинялся в организации группировки «Башмаки» и соучастии в двух убийствах, совершённых с особой жестокостью, то именно Наталья подала прокурорское представление в вышестоящий суд, который отменил оправдательный приговор Рувиму Аронову, назначив ему наказание в виде лишения свободы.

В том же 2011 году Наталья Поклонская возглавила Симферопольскую межрайонную природоохранную прокуратуру, а с октября того же года работала начальником отдела участия прокуроров в рассмотрении дел апелляционным судом Крыма. В декабре 2012 года перешла на службу в Генпрокуратуру Украины в Киеве на должность старшего прокурора второго отдела процессуального руководства досудебным расследованием и поддержания государственного обвинения управления надзора за соблюдением законов органами внутренних дел Главного управления надзора за соблюдением законов в уголовном производстве Генеральной прокуратуры Украины.

Была ваша стала НЯША!

Стремительным ростом в карьере Натальи Поклонской стал период государственного переворота в Украине, когда в Киеве проходила массовая акция протеста против действующей в тот период украинской власти. 25 февраля 2014 года, в ходе событий на Евромайдане, Наталья Поклонская подала рапорт об увольнении из украинской генеральной прокуратуры, обосновав своё решение тем, что «стыдно жить в стране, где по улицам свободно разгуливают неофашисты и диктуют свои условия так называемой новой власти». Однако вместо увольнения, начальство предложило ей уйти в отпуск. Покинув мятежный Киев, Наталья уехала к родителям в Симферополь, где и предложила свою помощь правительству Крыма, чтобы не допустить повторения киевских событий. И уже 11 марта 2014 года решением Совета министров Крыма советник юстиции Наталья Владимировна Поклонская была назначена на должность прокурора Автономной Республики Крым, после того как трое кандидатов-мужчин, по словам Натальи Поклонской, отказались её занять.

25 марта 2014 года приказом Генерального прокурора Российской Федерации Наталья Поклонская была назначена исполняющей обязанности прокурора Республики Крым. 11 апреля того же года Генеральный прокурор России Юрий Чайка в ходе официального визита в Крым вручил Наталье Поклонской удостоверение сотрудника прокуратуры России лично в руки. Она стала первой обладательницей этого документа среди сотрудников крымской прокуратуры. 2 мая 2014 года указом Президента России назначена на должность прокурора Республики Крым.