Просидев в тюрьме на Шпалерной улице девять месяцев, она добилась перевода в тюремную больницу, а из больницы однажды ночью вырвалась на волю. В одежде сестры милосердия Н.С. Брасова добралась в Киев, затем в Одессу, а оттуда на английском судне «Нереида» вместе с дочерью отплыла в Константинополь, где в то время находилось множество беженцев из России. И почти каждого встречного Наталья Сергеевна расспрашивала о судьбе своего мужа. Но добрых вестей никто сообщить не мог, а плохим она не верила.
Переехав на жительство в Англию, Наталья Сергеевна и приехавший к ней из Датского Королевства сын Георгий, каждый день ждали известия, что Великий Князь жив. Но оно всё не шло и не шло… А с выходом книги «Пролетарская революция на Урале», в которой сообщалось о гибели Царской Семьи и убийстве Великого Князя Михаила Александровича, последние иллюзии были утрачены навсегда.
С 1926 года Наталья Сергеевна обосновалась во Франции, жизнь здесь была дешевле. Выйдя замуж за небогатого англичанина, вопреки воли матери, дочь Тата навсегда прервала с ней отношения. А обучение сына Георгия в закрытой школе для английской элиты Хэр-Роу, отбирала у Натальи Сергеевны последние средства к существованию.
Когда в Датском Королевстве умерла Вдовствующая Императрица Мария Фёдоровна, она завещала своему внуку Георгию некоторую сумму денег, которой хватило, чтобы осуществить его давнюю мечту — купить спортивный автомобиль «Крайслер» последней модели.
К тому времени Георгий учился в Сорбонне и жил с матерью в Париже. На выпускные экзамены в июле 1931 года Георгий с приятелем решил ехать на автомобиле, чтобы удивить своих сокурсников. Спустя несколько часов после их отъезда раздался телефонный звонок из города Сансе: мчавшийся на бешенной скорости автомобиль врезался в дерево. Приятель Георгия погиб на месте, а он сам, управлявший авто, был доставлен в больницу в безнадёжном состоянии.
Ещё до конца не осознавая случившегося, Наталья Сергеевна помчалась в Сансе — утром, не приходя в сознание, Георгий умер у неё на руках. Перевезя тело усопшего сына в Париж, она похоронила его на кладбище Пасси, купив рядом место и для себя.
Оставшись без гроша, Наталья Сергеевна была вынуждена снимать убогую комнатку у одной из своих соотечественниц, невзлюбившей ее и завидующей её былой красоте и роскоши прежней жизни. Внучка Паулина Грэй (дочь Таты), навестившая её уже по окончании Второй мировой войны, была поражена нищенской одеждой и убогим видом бабушки. С тех пор она стала посылать ей из Лондона 4 фунта в месяц, отрывая их от своего скудного жалования.