Нефертити фанатично поддерживала предпринятое ее мужем ниспровержение традиционной религии и его монотеизм. Вместе с ним она поклонялась богу Атону, символом которого был солнечный диск. Вслед за мужем покинула Фивы, чтобы переселиться в новую специально построенную столицу Ахетатон (ныне Телль-эль-Амарн), где он сменил свое имя на Эхнатон.

Когда Эхнатон изменил свои взгляды, Нефертити осталась безоговорочно преданной культу Атона и удалилась – или, возможно, была изгнана – в северную часть города. После смерти мужа тщетно пыталась обратить нового фараона (ныне известного под именем Тутанхамона, который, возможно, приходился ей сводным братом) в свою веру. Умерла Нефертити ок. 1354 до н.э., место ее погребения неизвестно.