София Ротару родилась в молдавском селе Маршенцы Черновицкой области, училась в музыкальной школе по классу домры. Позднее, как победительницу смотра художественной самодеятельности, ее направили в Черновцы в музыкальное училище, где она занималась по классу хорового дирижирования. В эти годы София Ротару выступает с оркестром народных инструментов, участвует в праздничных концертах в Черновцах и Киеве, одновременно поет в эстрадном оркестре Черновицкого университета.
В 1968 году на Всемирном фестивале молодежи и студентов в Болгарии за исполнение буковинских и молдавских народных песен София Ротару была удостоена золотой медали и звания лауреата фестиваля.
Артистка снималась в телевизионном фильме Киевской студии «Червона рута», а когда в 1972 году при Черновицкой филармонии был создан ансамбль, который также получил название «Червона рута», София Ротару стала солисткой этого ансамбля. С этим коллективом певица побывала во многих городах Союза, а также за рубежом — в Чехословакии, Польше, Болгарии, ФРГ, Финляндии.
В 1973 году молодая певица была удостоена звания заслуженной артистки Украинской ССР; в том же году Софии Ротару была присуждена первая премия на IX Международном конкурсе «Золотой Орфей».