Rosanne Mulholland nasceu em Brasília, em 31 de dezembro de 1980, primogênita [4] do ex-reitor da Universidade de Brasília, Timothy Mulholland, e Lurdisceia Santos. Até os 13 anos conviveu com os avós, missionários da Igreja Batista[4]. Começou a atuar no teatro com apenas 12 anos [3] e mais tarde passou a fazer comerciais de faculdades e shoppings para a televisão, a ponto de declarar: “lá, [em Brasília], eu já estava ficando conhecida como a "menina do comercial" [1]. Nesse período conheceu o conterrâneo José Eduardo Belmonte, que viria a contratá-la mais tarde no Rio.[3]

Estreou no cinema com o curta "Dez Dias Felizes" (2002), cujo roteiro também é assinado por Belmonte[5], seguido de "Araguaya - Conspiração do Silêncio", que foi filmado enquanto ela ainda cursava a faculdade de psicologia no Centro Universitário de Brasília (UniCEUB).[4] Na primeira vez que foi ao Rio recebeu o convite de Belmonte para filmar A Concepção e acabou voltando para Brasília, onde ficou dois meses. Em 2004, se mudou definitivamente para um apartamento no Leblon, na zona sul carioca, com o intuito de fazer uma especialização em psicologia da Gestalt[1] e investir na carreira de atriz. Não terminou a especialização, estrelou alguns comerciais e atuou em duas peças, Amor com Amor se Paga e A Glória de Nelson. Também cursou a oficina de atores da rede Globo, teve aulas de teatro com Daniel Herz na Casa de Cultura Laura Alvin até ser escolhida para atuar em A Concepção, depois de ser testada por Belmonte.[3] O cartaz desse filme virou capa da edição de maio de 2006 (n 66) da Revista de Cinema [6].

Em relação ao filme Falsa Loura, ela disse ao portal G1: “Nunca tinha imaginado na vida fazer o papel de uma proletária, totalmente diferente de mim. Foi um grande desafio”[2]. A sua interpretação comoveu Reichenbach a ponto de fazer com que mudasse o roteiro para dar um final mais feliz à personagem de Mulholland e justificou: “Ela trouxe uma dignidade tão grande para o papel que tive de mudar tudo; ela deu um novo sentido para a protagonista e, consequentemente, para a história”[2].

Durante a exibição aberta do filme no 40º Festival de Brasília, a atriz foi ovacionada na cena em que sua personagem (Silmara) tem um sonho com o ídolo, um cantor interpretado por Maurício Mattar enquanto as legendas mostram a letra da música para que o público acompanhasse.[7]

A partir de 2007, ao fazer uma participação na novela Sete Pecados passou a ser mais reconhecida pelo público geral.[3] Em abril de 2008 ela se mudou para São Paulo para gravar a novela Água na Boca, na Rede Bandeirantes[4]. Em 2010 Rosanne esteve no Jornalistico A Liga na Rede Bandeirantes ao lado de Rafinha Bastos, Débora Vilalba e Thaíde.