2 серпня 2015 року під час тренувального занурення в Іспанії біля острова Ібіца Наталя потрапила до підводної течії. Її віднесло далеко від групи. З катера бачили сплив її тіла за 60 метрів від місця занурення, але через секунди воно назавжди зникло у водах Середземного моря.
Загибель Зникла безвісти 2 серпня 2015 року під час занурення біля острова Івіса. Під час занять фрідайвінгом Молчанова відірвалася від своїх напарників, потрапивши, мабуть, у сильну підводну течію при зануренні із затримкою дихання на 30—40 метрів.
Син легенди фрідайвінгу Наталії Молчановій Олексій проплив 180 метрів під льодом підмосковного кар'єру на одному вдиху, встановивши таким чином новий рекорд Гіннеса, йдеться у повідомленні прес-служби Федерації фрідайвінгу.