Natalie s-a antrenat pentru cei 42 de kilometri în timpul filmărilor la pelicula „The Hunger Games: Mockingjay – Part 2” (2015), în care o joacă pe Cressida (regizoare care filmează revolta rebelilor din Districtele stăpânite de Capitoliu).
Filmările au loc în Atlanta, iar actriţa a povestit pentru „Daily Telegraph” că „lucrul începe foarte devreme, aşa că m-am antrenat când am putut. A fost foarte haotic, dar echipa m-a sprijinit mult”.
Dormer o joacă pe Margaery Tyrell în serialul HBO „Urzeala tronurilor” şi pe Irene Adler în „Sherlock Holmes şi Dr. Watson” (serial dat la noi de postul AXN).