Die in Flensburg geborene Sopranistin debütierte unter dem Beifall der Kritik 1995 bei den Salzburger Festspielen als Susanna unter Nikolaus Harnoncourt. Seitdem kehrte sie viele Male zu den Festspielen zurück, um die Donna Elvira, Gräfin Almaviva, Ilia, Servilia, Nanetta, Pamina und Vitellia unter Charles Mackerras, Christoph von Dohnányi und Claudio Abbado zu singen.

An der Metropolitan Opera New York sang sie Susanna, Pamina, Elvira und Ilia unter James Levine. Am Royal Opera House Covent Garden trat sie als Pamina und Fiordiligi unter Colin Davis sowie als Gräfin Almaviva unter Antonio Pappano auf. Am Teatro alla Scala sang sie die Gräfin und die Donna Elvira mit der Company of Moscow, an der Wiener Staatsoper ebenfalls die Gräfin und Susanna. An der Bayerischen Staatsoper München war sie als Zerlina, Susanna, Ännchen, Marzelline, Anne Trulove und Rodelinda zu hören.

Mit der Staatsoper Unter den Linden Berlin arbeitet Dorothea Röschmann eng zusammen, wo zu ihren Partien u. a. Ännchen unter Zubin Mehta und Nanetta unter Claudio Abbado gehörten; zudem sang sie Pamina, Fiordiligi, Susanna, Zerlina, Micäela, Eva, Elsa, die Gräfin und Donna Elvira unter Daniel Barenboim. Sie trat außerdem am Théâtre Royal de la Monnaie in Brüssel als Norina auf und an der Opéra de Bastille in Paris als Gräfin und Pamina.

Ihre künftigen Engagements beinhalten die Feldmarschallin an der Staatsoper im Schiller Theater unter Simon Rattle und die Gräfin Almaviva in Los Angeles unter Gustavo Dudamel. Zukünfige Pläne werden sie zurück an die Bayerische Staatsoper, an das Royal Opera House Covent Garden und an die Wiener Staatsoper führen.

Ihre intensive Konzerttätigkeit umfasst u. a. die Arbeit mit den Berliner Philharmonikern unter Simon Rattle und Bernard Haitink, mit den Wiener Philharmonikern unter Pierre Boulez, Nikolaus Harnoncourt und Daniel Barenboim, mit dem Chicago Symphony Orchestra ebenfalls unter Daniel Barenboim, mit den Münchner Philharmonikern unter James Levine, mit dem Cleveland Orchestra unter Franz Welser-Möst, dem Wiener Symphonieorchester unter der Leitung von Georges Prêtre, dem Orchestra Filarmonica della Scala in Zusammenarbeit mit Steinberg und Barenboim, mit dem Rotterdam Philharmonic unter Nézet-Séguin, dem Sinfonieorchester des Bayerischen Rundfunks mit Daniel Harding, sowie mit dem New York Philharmonic Orchestra unter Colin Davis.

Dorothea Röschmann plant in dieser Saison Konzerte u. a. mit dem New York Philharmonic unter Alan Gilbert, außerdem gemeinsam mit den Berliner Philharmonikern unter Nikolaus Harnoncourt, als auch mit dem Orchestra Filarmonica della Scala unter dem Dirigat von Daniel Harding.

Dorothea Röschmann gab Liederabende in Antwerpen, Lissabon, Madrid, Köln, Brüssel, Oslo, New York, London, Wien, im Concertgebouw Amsterdam sowie bei den Festspielen in Edinburgh, München und bei der Schubertiade Schwarzenberg.

Zu ihren CD-Einspielungen gehören die Gräfin Almaviva unter Nikolaus Harnoncourt, Pamina und Nanetta unter Claudio Abbado, Puccinis »Suor Angelica« mit Antonio Pappano, Strauss’ »Vier letzte Lieder« mit Yannick Nézet-Séguin, Mahlers Sinfonie Nr. 4 unter Daniel Harding, Händels »Neun deutsche Arien« gemeinsam mit der Akademie für Alte Musik Berlin, »Messiah« unter Paul McCreesh, Pergolesis »Stabat Mater« mit David Daniels und Fabio Biondi, sowie Aufnahmen von Liedern und Duetten von Robert Schumann mit Ian Bostridge und Graham Johnson.