Nata Mesarović je rođena 19. juna 1950. u Beogradu.
Diplomirala je na Pravnom fakultetu 1974. godine.
Karijeru je započela u Privrednom sudu, a od 1976. do 1985. godine radila je kao sudija za prekršaje. Nakon toga izabrana je za sudiju Četvrtog opštinskog suda u Beogradu, gde ostaje do 1997. godine, posle čega postaje sudija beogradskog Okružnog suda.
Za sudiju Vrhovnog suda izabrana je 2003. godine i s tog mesta delegirana je za sudiju u Veću Specijalnog suda, koje je sudilo proces veka – suđenje za ubistvo premijera Đinđića. Posle odlaska predsedavajućeg sudije Marka Kljajevića septembra 2006. postaje predsedavajući sudija. Do maja 2007. vodila je taj proces kada je izrekla presudu kojom su dvojica prvooptuženih, Milorad Ulemek Legija i Zvezdan Jovanović, osuđeni na kazne od po 40 godina zatvora.
Bila je, takođe, predsedavajući sudija na prvom suđenju za ratne zločine, poznatom kao „Sjeverin“, kao slučaj četvorice pripadnika jedinice „Osvetnici“.
Na funkciju v.d. predsednika Vrhovnog suda postavljena je 9. marta 2009. godine, a od aprila 2009. je i zvanično predsednica Visokog saveta sudstva. Od 1. januara 2010. godine, na osnovu svog položaja, nalazi se i na čelu najviše sudske instance u Srbiji, Vrhovnog kasacionog suda.
Na inicijativu ministra pravde Nikole Selakovića, Visoki savet sudstva je 23. januara 2013. godine doneo odluku o prestanku funkcije sudije Mesarović. Odluku je nakon toga usvojila i Narodna skupština.
