Née à Bordeaux, Marie Rosalie Bonheur est encouragée par son père, le peintre Raymond Bonheur, à faire de la peinture. Elle passe plusieurs années au château Grimont à Quinsac où elle acquiert la réputation, qui la suivra toute sa vie, d’être un “garçon manqué”.
Elève de son père, Rosa Bonheur fait preuve d’un talent précoce et expose au Salon de Paris de 1841. Elle y obtient une médaille en 1848. Ayant une forte personnalité, elle acquiert rapidement une grande réputation dans les scènes animalières et champêtres, qui la feront rattacher au mouvement réaliste. Sa gloire internationale à partir de 1853 lui permet d’effectuer des voyages où elle rencontre notamment la reine Victoria et l’impératrice Eugénie.
Rosa Bonheur réalise aussi des sculptures en terre cuite représentant, entre autres, des animaux domestiques. Comme pour ses peintures, ses sculptures connaissent un grand succès de par leur réalisme et leur caractère. Cependant, pour ne pas faire d’ombre à son frère, Isidore Bonheur (1827-1901), elle décide de ne plus exposer à Paris à partir de 1848.
En 1860, Rosa Bonheur acquiert le château de By près de Thomery et y installe son atelier. En 1865, elle est la première femme artiste à être promue Chevalier de la Légion d’honneur, et devient la première femme Officier en 1894.
Rosa Bonheur, qui est homosexuelle, vit plus de 50 ans avec Nathalie Micas, peintre qui meurt en 1889. L’Américaine Anna Klumpke, peintre également, vit avec elle jusqu’à sa mort en 1899 et deviendra sa légataire universelle.