Après ses études au CRR - Conservatoire National de région de Lyon dans la classe de Roger Germser, Nathalie Geoffray entre dans la classe de Jacques Ghestem et Alexandre Stajic au CNSMD de Lyon où elle obtient un Premier Prix à l'uninamité avec les félicitations du jury pour l'interprétation de la Sequenza de Bério.

Elle enchaîne avec un cycle de perfectionnement au CNSMD puis continue son parcours auprès de Nejmi Succari.

Elle se perfectionne ensuite au violon baroque avec Simon Heyerick et aux technique du jazz avec François Vuillemier.

De nombreux concerts au sein de l'Orchestre Symphonique de la Communauté Européenne puis l'Orchestre de Chambre d'Europe, lui donnent l'occasion de jouer sous la direction de chefs prestigieux tels que Claudio Abbado, Yehudi Menuhin, Murray Perahia et Rudolf Serkin.

En 1986, John Eliott Gardiner l'engage comme premier violon solo de l'Orchestre de l'Opéra de Lyon et elle fonde le Quatuor Ravel dont elle sera Premier violon pendant neuf ans.

L'association Pro Quartet lui permet de se perfectionner auprès des quatuors Amadeus, Alban Berg, Julliard et de se produire avec le Fine Arts quartet et avec Martin Lovett.

Les tournées se succèdent en Europe, Australie, Etats-Unis, Amérique du Sud, Japon, Chine, Indonésie. En 1989 le Quatuor Ravel est lauréat du Concours International d'Evian avec le prix spécial du jury Paul Tortelier et en 1994, il remporte une victoire de la musique.

Deux résidences au théâtre de la renaissance à Oullins et au bel image de Valence les mettent en contact avec des publics de tous horizons qu'ils vont rencontrer sur leur lieu de travail.

Nathalie Geoffray a fondé l'ensemble Dumky.

Elle est membre du Salon de Musique, ensemble à géométrie variable axé sur les répertoires baroque et classique, violon solo de l'ensemble instrumental et vocal de Lausanne, direction Michel Corboz, et est invitée régulièrement à l'Orchestre des Pays de Savoie.

Passionnée de pédagogie, elle est professeur de violon au CRR - Conservatoire à rayonnement régional - de Lyon et professeur assistante au CNSMD de Lyon.