נולד בשנת תר"מ לאביו החסיד המופלג רבי אברהם שטרנהרץ. כיון שהיה בכור, נהג אביו במשך שלש עשרה שנים לצום בערבי פסחים עבורו.
זכה ר' נתן להכיר בילדותו כמה מתלמידי מוהרנ"ת, כרבי נחמן מטולטשין, וכן את הסבא–רבא שלו רבי נחמן אב"ד טשערין. "זכורני מימי ילדותי", סיפר, "כשביקר פעם אבי זקנתי הרב מטשערין בביתנו, הצמיד את הספר הקדוש 'ליקוטי מוהר"ן' אל לבו וקרא ברגש: 'זה מחיה אותי!'".
כמו כן זכה להכיר עוד מגדולי אנ"ש, חלקם מקרב משפחתו; היה מתאר כיצד סבו, אבי אמו רבי יוסף יונה בן מוהרנ"ת, היה עומד בכל יום לפנות ערב מול החלון ועורך את חשבון נפשו על היום שחלף ולאחר מכן נושא עיניו השמימה: "ריבונו של עולם, עשה שביום המחר אזכה לעבוד אותך טוב יותר" וזאת אחרי שבמשך כל היום עסק בתורה ותפילה.
כן היה מרבה לספר על אותו חסיד יקר 'ר' זושא גאט' מברסלב, שכינוהו כך מפני ששם שמים היה שגור בפיו ולא פסק מלדבר על השם יתברך בכל הזדמנות.
בהגיעו לפרקו נשא לאשה את בתו של החסיד הנלבב רבי מרדכי (מוט'ל) שוחט, שהיה חתנו של ר' דוד צבי בן מוהרנ"ת. לאחר נישואיו התגורר בברסלב, שם דרו רבים מני משפחתו – צאצאי מוהרנ"ת זי"ע.
הוא התמיד בתורה ובתפילה, ולפרנסתו שימש כסופר סת"ם ומגיה (כאביו ורבים ממשפחתו). בהקשר לכך נתגלגל הדבר שהיה נוכח בעת הריגתו של החסיד הדגול רבי אלטר טפליקר הי"ד על קידוש ה'. וכך סיפר ר' נתן: "בשנת תרע"ט, בעת המהפכה הגדולה שהיתה ברוסיה, כשהשתוללו כנופיות פורעים בכל מקום וטבחו בהמוני יהודים, נזדמנתי לטפליק לרגל תיקון ספרי תורה. וכשהספרים בחיקי, סרתי לביתו של רבי אלטר. הוא ישב ולמד עמי תורה מליקוטי מוהר"ן ואני הנחתי את ספרי התורה לפנינו על השולחן.
"לפתע שמענו שאגות פרא דרך החלונות – – – היו אלו המרצחים הרשעים… בבית שהה אז גם ר' ישראל בול בנו של רבי נחממן טולטשינר, שהיה גיסו של ר' אלטר. שנינו התמלאנו בהלה ור' אלטר צעק לנו: "התחבאו!" מרוב פחד ובעתה תפסתי ארון ספרים כבד, שמסופקני אם שלשה אנשים מסוגלים להזיזו, דחפתיו ונחבאתי מאחוריו. בתוך רגעים התפרצו המרצחים לבית, ירו יריה והסתלקו. כשהתרחקו מהמקום יצאתי ממחבואי וראיתי את רבי אלטר יושב על כסאו ונראה כמחייך. התבוננתי והבחנתי כי נשמתו הטהורה כבר אינה כאן – – –
"כשעזבו הרשעים את טפליק, החלו מקברים את החללים. תוך כדי הלוויות, והנה שוב התקפת פורעים, כנופיה אחרת הגיעה והחלה בהריגות – – – אחד מהם חבט בי בחרבו, אך לגודל הנס היא פגעה בשרוולי. נסעתי בחזרה לברסלב, בתקווה ששם שקט ושלוה, והנה גם כאן פורצת כנופיה לבית חמי ר' מוטל ז"ל ופוצעת אותו פצעים אנושים כשהם קוראים אליו: "קומוניסט! הא לך המגיע לך!" חמי נלקח לבית החולים ובתוך מצבו הקשה, כששאלוהו כיצד הוא מרגיש, השיב: 'ברוך ה' בחסד גדול'. לאחר כשעה נסתלק לעולמו".
לאחר שאביו רבי אברהם עלה לארץ ישראל בשנת תרצ"ו, היה בנתק כמעט מוחלט ממנו. ר' נתן נותר מעבר למסך הברזל, ובמסירות נפש ממש עסק בהחזקת היהדות תחת אפם של הקומוניסטים. לעתים רחוקות היה שולח מכתב לאביו, ומפני חשש הצנזורה היה משתמש בשפת סתרים. כך למשל הוא כותב לו באחד המכתבים: "להתפלל עבור בן ציון מהננמ"ח אשר נפל למשכב וה' יסעדנו ויקום מחליו, כי מדברים ממנו שהוא בסכנה. לעשות שליח מיוחד להרב הבן ציון למירון, כי שניהם שייכים זה לזה…" במכתב אחר הוא כתב לו בהיפוך אותיות כי "מעכשיו כבר אי אפשר לנסוע על ק"א" כלומר 'קברי אבות' – רבינו ומוהרנ"ת זי"ע.
ר' נתן שימש בין השאר כשוחט ברוסיה. באחד המכתבים סיפר לאביו כי עודנו עוסק בשחיטה. בתשובה כתב לו אביו שלדעתו הינו מבוגר מכדי לאחוז בסכין השחיטה (הוא היה אז בן למעלה משבעים וחמש). ר' נתן השיב לאביו כי אין שוחט אחר במקומו ואם יפסיק משחיטתו עלולים יהודים להכשל בטריפות חלילה.
אביו פעל להשיג עבורו אשרת עליה ארצה, ר' נתן קיבל את האשרה אך כשעלה ארצה בר"ח אייר תשט"ז, היה זה כבר לאחר הסתלקות אביו – בכ"א באלול תשט"ו. הוא מילא מספר שנים את מקום אביו ושימש כבעל תפילה בקיבוץ במירון. כן היה משמיע 'ליקוטי מוהר"ן' במקום אביו בבית הכנסת ברסלב בקטמון בסעודה שלישית של שבת ועוד.
חתנו של ר' נתן, ר' מיכל דורפמן שנותר ברוסיה, המשיך לפעול במסירות-נפש למען היהדות.
ר' נתן נפטר לעולמו בג' תשרי, צום גדליה תשל"ג, והוא בן תשעים ושתיים, קרוב לשני חיי אביו זצ"ל.
