Родилась в селе Маршинцы Новоселицкого района Черновицкой области. В 1968 году окончила дирижерско-хоровое отделение Черновицкого музыкального училища. В 1974-м - Кишиневский институт искусств им. Музыческу.
1971-1975 гг. - солистка Черновицкой филармонии. С 1975-го и по сей день - солистка Крымской филармонии.
Ротару - одна из самых популярных певиц бывшего СССР, Украины и Российской Федерации. За годы работы на сцене исполнила более 400 песенных произведений, многие из которых стали классикой украинской эстрады ("Червона рута", "Пісня буде поміж нас", "Водограй", "Черемшина" и т.д.). С песнями певицы выпущено 26 виниловых дисков и 12 CD.
Гастролировала во многих странах мира. Снялась в музыкальных телефильмах "Червона рута", "Пісня буде поміж нас", "Монолог о любви". Исполнила главные роли в художественных фильмах "Где ты, любовь?" и "Душа".
В 1981-м вышел музыкальный фильм "В гостях у семьи Софии Ротару", в 1984-м - "Вас приглашает София Ротару", в 1991-м - "Караван любви".
София Ротару - Народная артистка Украины (1976), Народная артистка Молдавии (1983), Народная артистка СССР (1988).
Лауреат международных конкурсов: IX Всемирного фестиваля молодежи и студентов (София, 1968), "Золотой Орфей" (София, 1973), "Янтарный соловей" (Сопот, 1974).
Лауреат премии им.Островского (1976), Ленинского комсомола (1978), , им.К.Шульженко ("Лучшая эстрадная певица 1996 года"), "Овация" (2000), "Людина року - 2000" ("Лучшая украинская эстрадная певица XX столетия"). Присужден титул "Мисс Эстрада - 89".
Награждена орденами "Знак почета" (1980), "Дружбы народов" (1985), "За заслуги", "Св. княгини Ольги".
В августе 2002-го Президент Украины Леонид Кучма подписал указ о присвоении С.Ротару звания "Герой Украины". Тогда же Президент России Владимир Путин наградил певицу орденом "За заслуги перед Отечеством".