Nathalie Barthelemy kann sich damit rühmen, dass sie aus den vielen Frauen in Alain Delons Leben die einzige war, die seine offizielle Frau wurde. Nathalie, wie die ganze Welt, wusste von der Beziehung Delons zu Romy Schneider. Aber das störte sie in keiner Weise, genauso wenig wie Alain selbst. Sie waren sich generell sehr ähnlich: beide waren hitzköpfig, freiheitsliebend und unabhängig. Doch Nathalie war auch ungeduldig. Sie ließ sich nicht völlig von ihrer Romanze mit dem attraktiven Schauspieler mitreißen, und nach einer Weile stellte sie ihm sogar eine Bedingung: Entweder gehörte er ganz ihr, oder sie trennten sich. Nachdem sie ihm dieses Ultimatum gestellt hatte, erwartete sie überhaupt nicht, einen Heiratsantrag zu erhalten, obwohl sie bereits ein Kind von ihrem Geliebten erwartete.
Seit dem 13. August 1964 trug Nathalie offiziell den Familiennamen ihres Ehemannes, und am 1. Oktober machte sie Delon mit der Geburt ihres Sohnes Anthony glücklich.
Das Leben mit dem berühmten Schauspieler glich kaum einem romantischen Märchen. Sie waren sich einfach zu ähnlich und führten deshalb gerne Streitereien. Laut, dramatisch, mit zerrissener Kleidung, Schimpfwörtern und zerbrochenem Geschirr. Oft musste die strenge Nanny des kleinen Anthony, Madame Lulu, die Eheleute beruhigen, doch sie konnte die emotionalen jungen Eltern nicht beeinflussen.
Laut Nathalie war sie keine vorbildliche Ehefrau: Sie ernährte ihren Mann ausschließlich mit Spaghetti und hörte auf, auf berechtigte Vorwürfe zu kochen. Ihre Ehe basierte ausschließlich auf Leidenschaft und Nerven. Natürlich konnte sie nicht lange halten.
1968 trennten sich die Eheleute.
Nathalie gelang es, freundschaftliche Beziehungen zu Alain Delon aufrechtzuerhalten. Auch nach der Scheidung arbeiteten sie gemeinsam in Filmen und pflegten einen sehr warmen Kontakt. Als der Schauspieler 2019 wegen eines Schlaganfalls ins Krankenhaus eingeliefert wurde, hielten sich die ehemalige Frau Nathalie und ihr gemeinsamer Sohn Anthony zusammen mit Delons jüngeren Kindern an seinem Bett auf.
Am 21. Januar 2021 verstarb Nathalie Delon an einer Krebserkrankung. Nathalie hat sich nie erlaubt, schlecht über ihren Ehemann zu sprechen, obwohl sie seinen hitzköpfigen Charakter erwähnte.
