片瀬は初め、本名 にてファッションモデル を務めていた。その後水着キャンペーンガール 、『旭化成水着キャンペーンモデル 』（1999年）に起用された際、現在の芸名である『片瀬 那奈』としてデビューした。同キャンペーンの水着ショーでは、着用していた水着 ブラジャー の紐が外れてしまうハプニングがあり、話題となった。
同キャンペーンガールを務めていた1999年 （平成 11年）には、女性雑誌 『JJ 』（光文社）にも専属モデル としてレギュラー出演を開始、さらに同3月 には、テレビドラマ、『美少女H2 』（第18話 『最後のデート』、フジテレビ）への主演で女優デビューした。
2001年 （平成 13年）、松下電工 のCMキャンペーン、『きれいなおねえさん 』（3代目）となる。その翌年には、エイベックス から歌手デビューし、自身の嗜好でもあるハウス 、トランス 等のアレンジを取り入れた楽曲、『GALAXY』などを発表した。歌手としては2003年 6月 、ファーストアルバム『TELEPATHY』を発売。その企画として全国5大都市を回るミニライブイベント、「“TELEPATHY with YOU” Special Event」を開催した。これは、CDアルバム購入者にイベント参加券がプレゼントされるという企画で、最初のライブ会場は大型ディスコ 、『ヴェルファーレ 』（東京・六本木）であった。2004年 には、中森明菜 のヒット曲、「ミ・アモーレ 」、同じく工藤静香 の、「禁断のテレパシー 」など、往年のアイドル歌謡曲 をカバー、学園祭でライブも行っていた。
この頃までには歌手活動が本業としていた片瀬であるが、同年の『ラストクリスマス 』出演を機に、再び女優業に復帰している。
2006年 （平成 18年）11月には、 ディノス との共同プロジェクトによるファッションブランド、『So close, 7』（ソークロースセブン）をプロデュース。また、2008年 （平成20年）にはSBK の復活アルバム、『RETURNS』にゲストアーティストとして参加し、ベストアルバムのリリース以降休止していた音楽活動の、約3年ぶりの再開となった。