Rosario Isabel Dawson se narodila 9. května 1979 v New Yorku, ve čtvrti Washington Heights na Manhattanu. Její matka, Isabel Celeste, byla v době jejího narození pouhých sedmnáct let a je zpěvačka a autorka textů. Otec, Patrick C. Dawson, pracoval ve stavebnictví. Rosario vyrůstala se svou matkou a nevlastním otcem, Gregem Dawsonem, v nekonvenčním prostředí. Část dětství strávila v takzvaném „squatu“ na Lower East Side v Manhattanu, což byla opuštěná budova, kterou její rodina a komunita přetvořila v domov. Její kořeny jsou multikulturní – matka má portorické a afro-kubánské předky, zatímco otec má irské a domorodé americké kořeny. Tato rozmanitost se později odrazila v jejích rolích a silném společenském angažmá. V mládí navštěvovala školu Mannington Township School a krátce studovala na Lee Strasberg Theatre & Film Institute, kde si osvojovala herecké základy.
Kariéra Rosario Dawson začala nečekaně a velmi brzy. Ve svých patnácti letech, když seděla na schodech svého domu, si jí všimli fotograf Larry Clark a scenárista Harmony Korine. Tento náhodný objev vedl k jejímu filmovému debutu ve velmi kontroverzním, ale kritiky oceňovaném filmu „Kids“ z roku 1995. Film, který se zabýval životem dospívajících v New Yorku, ji okamžitě katapultoval do centra pozornosti a otevřel jí dveře do filmového světa. Po tomto průlomu následovaly další role, které jí pomohly upevnit pozici v Hollywoodu. V roce 1998 si zahrála po boku Denzela Washingtona ve filmu „He Got Game“ režiséra Spikea Leeho, což pro ni znamenalo další významný krok. Koncem 90. let a na počátku nového tisíciletí se objevila v několika menších, ale zapamatovatelných rolích, například ve filmech „Light It Up“ (1999), „Down to You“ (2000) a „Josie and the Pussycats“ (2001).
Rosario Dawson si postupně vybudovala pověst herečky schopné ztvárnit širokou škálu postav. V roce 2002 znovu spolupracovala se Spikem Leem na kritiky ceněném dramatu „25. hodina“, kde předvedla silný výkon. Téhož roku se objevila i ve sci-fi komedii „Muži v černém II“. Jednou z jejích nejvýznamnějších rolí byla postava Roxane v historickém velkofilmu Olivera Stonea „Alexander Veliký“ z roku 2004. Skutečný průlom a mezinárodní uznání přišlo s rolí Gail v kultovním neo-noir snímku „Sin City – Město hříchu“ (2005), kde její výrazná postava zanechala silný dojem. Ve stejném roce ukázala i svůj pěvecký talent v adaptaci úspěšného broadwayského muzikálu „Rent“, kde ztvárnila roli Mimi Marquez. Dalšími výraznými projekty byly například drama „A Guide to Recognizing Your Saints“ (2006), kde působila i jako producentka, a akční thriller Quentina Tarantina „Auto zabiják“ (2007). V roce 2008 si zahrála po boku Willa Smithe v emotivním dramatu „Sedm životů“ a objevila se i v akčním snímku „Oko dravce“.
Druhá dekáda 21. století přinesla Rosario Dawson další rozmanité role a upevnila její pozici v žánrových filmech i televizních seriálech. V roce 2010 se objevila v akčním thrilleru „Nezastavitelný“ a o rok později v rodinné komedii „Ošetřovatel“. Zahrála si také ve psychologickém thrilleru Dannyho Boylea „Trance“ (2013) a v dramatu „Gimme Shelter“ (2013). V roce 2014 se vrátila k roli Gail v pokračování „Sin City: Ženská, pro kterou bych vraždil“. Skutečnou popularitu u širšího publika jí však přinesly role v televizních seriálech. V letech 2015 až 2018 se stala klíčovou postavou propojeného marvelovského televizního univerza na Netflixu, kde ztvárnila zdravotní sestru Claire Temple. Objevila se v seriálech „Daredevil“ (2015-2016), „Jessica Jones“ (2015), „Luke Cage“ (2016-2018), „Iron Fist“ (2017) a v týmovém seriálu „The Defenders“ (2017). Tato role jí zajistila obrovskou fanouškovskou základnu a potvrdila její schopnost excelovat i v seriálové tvorbě.
Vstup do světa Star Wars se stal pro Rosario Dawson dalším milníkem v kariéře. V roce 2020 debutovala v živé adaptaci oblíbené postavy Ahsoky Tano v druhé sezóně seriálu „The Mandalorian“. Její ztvárnění bývalé Jedi padawanky bylo fanoušky nadšeně přijato a vedlo k dalším příležitostem. Roli Ahsoky Tano si zopakovala v roce 2022 v seriálu „The Book of Boba Fett“ a v roce 2023 se dočkala vlastního titulního seriálu „Ahsoka“, kde ztvárnila hlavní roli a stala se ústřední postavou celého příběhu. Mimo Star Wars se objevila také v oceňovaném seriálu „Dopesick“ (2021), který se zabýval opiovou krizí v USA. Kromě hraní se Rosario Dawson věnuje také hlasovému herectví. Propůjčila svůj hlas mnoha animovaným postavám, například Wonder Woman v několika animovaných filmech DC Comics, Batgirl v „LEGO Batman filmu“ (2017) a dalším postavám ve videohrách a animovaných seriálech, jako je „Elena z Avaloru“.
Mimo filmový a televizní svět je Rosario Dawson známá svým silným aktivismem a angažovaností v sociálních a politických otázkách. Je dlouholetou zastánkyní Demokratické strany a aktivně se podílí na podpoře volební účasti. V roce 2004 spoluzaložila organizaci Voto Latino, která se snaží povzbudit latinskoamerickou mládež k registraci a účasti ve volbách. Podporuje také řadu dalších charitativních organizací, včetně Global Cool, Lower East Side Girls Club, Doctors Without Borders a Oxfam. Je hlasitou zastánkyní práv LGBTQ+ komunity a ekologických iniciativ. V osobním životě je Rosario matkou. V roce 2014 adoptovala dceru Isabellu, která se narodila v roce 2002. Její vztahy byly často předmětem veřejného zájmu. V minulosti chodila s hercem Jasonem Lewisem a režisérem Dannym Boylem. Od roku 2019 do roku 2022 udržovala veřejný vztah s americkým senátorem Corym Bookerem. Je také spolumajitelkou značky konopných produktů Studio A-OK.