ნაომი ელენ უოტსი 1968 წლის 28 სექტემბერს, ინგლისში დაიბადა. ის არის მაიფანვი (მივ) ედვარდსის ანტიკვარიატის, კოსტიუმებისა და დეკორაციების დიზაინერის და პიტერ უოტსის აუდიო ინჟინრის ქალიშვილი, რომელიც Pink Floyd- თან მუშაობდა.
უოტსის მშობლები განქორწინდნენ, როდესაც ის ოთხი წლის იყო. ამის შემდეგ, დედა რამდენჯერმე გადავიდა საცხოვრებლად სამხრეთ-აღმოსავლეთ ინგლისში უოტსთან და მის უფროს ძმასთან, ბენთან ერთად. მამამ , პიტერ უოტსმა, Pink Floyd 1974 წელს დატოვა და 1976 წელს ხელახლა დაქორწინდა. იმავე წლის აგვისტოში, როდესაც ნაომი თითქმის რვა წლის იყო, პიტერი საკუთარ ბინაში გარდაცვლილი იპოვეს.
„ჩვენ უელსურს სკოლაში ვსწავლობდით. სადაც არ უნდა გადავსულიყავით, რეგიონულ აქცენტს ვითვისებდი. ცხადია, ეს ახლა მნიშვნელოვანია, რადგან მსახიობი ვარ. ყოველ შემთხვევაში, ჩემს ბავშვობაში საკმაოდ ბევრი სევდა იყო, მაგრამ სიყვარული არ მაკლდა.
ჩემს ძმასთან ერთად ხეებზე დავცოცავდი, ჯარისკაცობანას ვთამაშობდი, მაგრამ, ვერასოდეს გავუგებ იმ ქალებს, რომლებსაც ყველანაირ მამაკაცთან მეგობრობა შეუძლიათ.
ბავშვობაში არც ფრჩხილის ლაქები მქონდა და არც საყვარელი ვარდისფერი კაბები. ოც წლამდე საკუთარი გარეგნობა საერთოდ არ მანაღვლებდა“ - იხსენებდა მსახიობი მოგვიანებით.
18 წლის ასაკში უოტსმა გადაწყვიტა, მოდელი გამხდარიყო. კონტრაქტი გააფორმა სამოდელო სააგენტოსთან, რომელმაც იაპონიაში გაგზავნა, მაგრამ რამდენიმე წარუმატებელი კასტინგის შემდეგ სიდნეიში დაბრუნდა. მან უნივერმაღის რეკლამაში დაიწყო მუშაობა. ჟურნალმა Follow Me ის მოდის რედაქტორის თანაშემწედ აიყვანა.
დრამატულ სემინარში მონაწილეობის შემთხვევითმა მოწვევამ უოტსს სამსახურიდან წასვლა და მსახიობობა გადააწყვეტინა. ავსტრალიაში გატარებული წლების მიუხედავად, უოტსი საკუთარ თავს ეროვნების მხრივ ბრიტანელად მიიჩნევს.
„მე თავს ბრიტანელად მივიჩნევ. დიდ ბრიტანეთთან ძალიან ბედნიერი მოგონებები მაკავშირებს. ჩემი ცხოვრების პირველი 14 წელი ინგლისსა და უელსში გავატარე და არასდროს მინდოდა იქიდან წასვლა. როდესაც ავსტრალიაში ვიყავი, ხშირად ვბრუნდებოდი ინგლისში.“
1999 წელს რეჟისორმა დევიდ ლინჩმა დაიწყო ფსიქოლოგიური თრილერის „ მალჰოლანდ დრაივის“ ქასთინგი . უოტსის ფოტოს ნახვის შემდეგ კი მსახიობს მტავარი როლი შესთავაზა.
„მე დავინახე ადამიანი, რომელსაც, ჩემი აზრით, უზარმაზარი ნიჭი, ლამაზი სული და ინტელექტი ჰონდა" - იხსნებდა ლინჩი მოგვიანებით.
ფილმის პრემიერა 2001 წელს კანის კინოფესტივალზე შედგა და კრიტიკოსების მაღალი მოწონება დაიმსახურა.
2003 წელს უოტსმა ჯულია კუკის როლი შეასრულა გრეგორ ჯორდანის ავსტრალიურ ფილმში „ნედ კელი“ , ჰით ლეჯერთან , ორლანდო ბლუმთან და ჯეფრი რაშთან ერთად.
ალეხანდრო გონსალეს ინიარიტუს ფსიქოლოგიურ დრამაში „ 21 გრამი“ (2003) შესრულებული როლისთვის უოტსს მრავალი ჯილდოს ნომინაცია შეხვდა, მათ შორის პირველი ნომინაციები ოსკარზე საუკეთესო მსახიობი ქალისთვის , BAFTA-ს ჯილდოზე საუკეთესო მსახიობი ქალისთვის მთავარი როლის შესრულებისთვის და კინომსახიობთა გილდიის ჯილდო.