Roza Otunbayeva 1950-ci ildə Qırğızıstan Respublikasında anadan olub. 1972-ci ildə Moskva Dövlət Universitetinin fəlsəfə fakültəsini bitirib. Fəlsəfə elmləri namizədidir. Qırğızıstan Dövlət Universitetinin (indiki ) kafedra müdiri olub.

1981-ci ildə partiya işinə keçib. Frunze (indiki Bişkek) Şəhər Partiya Komitəsinin ikinci katibi işləyib.

1986–1989-cu illərdə Qırğızıstan Respublikasının Nazirlər Soveti Sədrinin Müavini, Qırğızıstan Respublikasının Xarici İşlər Naziri postunu tutub.

1986–1991-ci illərdə SSRİ Xarici İşlər Nazirliyinin YUNESKO məsələləri üzrə komissiyasına rəhbərlik edib.

1992-ci ildə Qırğızıstan Respublikasının Baş Nazirinin Müavini, Qırğızıstan Respublikası Xarici İşlər Naziri, həmin ildən 1994-cü ilə qədər Qırğızıstanın ABŞ və Kanadada səfiri vəzifələrində çalışıb.

1994–1997-ci illərdə yenidən Qırğızıstan Respublikası Xarici İşlər Naziri olan Otunbayeva 1997–2002-ci illərdə ölkəsini Böyük Britaniya və İrlandiyada səfir kimi təmsil edib.

2002-ci ildən BMT baş katibinin Gürcüstandakı xüsusi nümayəndəsinin müavini postunda çalışıb.

2004-cü ildə ölkəsinə dönərək "Ata-Yurt" müxalif hərəkatının yaradıcılarından olub. Əsgər Akayev prezident postundan devriləndən sonra xarici işlər vəzifəsinə gətirilib. Ancaq 2005-ci il prezident seçkisindən sonra parlament onu nazir postuna təsdiqləməyib.

2007-ci ildən Qırğızıstan parlamentinin deputatı, 2009-cu ildən sosial demokrat fraksiyasının rəhbəridir.

Qırğızıstan Respublikasında baş verən 7 aprel 2010-cu ildə qarşıdurmalardan sonra yaradılan müvəqqəti hökumətin rəhbəri idi.

Qırğız, rus, ingilis, alman, fransız dillərini bilir.

Həyat yoldaşından boşanmış Roza Otunbayeva bir qız, bir oğul anasıdır.