Huntington-Whiteley az Plymouthban, a mára bezárt Freedom Fields Kórházban született. Fiona, fitnesz oktatónő és Charles Huntington-Whiteley, okleveles földmérő lányaként. Két fiatalabb testvére van, Toby és Florence. Az ükapja, Sir Herbert Huntington-Whiteley politikus volt, a dédanyja pedig lengyel zsidó családból származott, akik az 1870-es években emigráltak Angliába.[3]
Gyermekkorát a Devon megyei Tavistock melletti farmon töltötte.[4] Az iskolában sokat szurkálták nem mindennapi kettős vezetékneve, illetve kis mellei és telt ajkai miatt.
Miközben a tavistocki főiskolára járt, több londoni modellügynökséggel felvette a kapcsolatot, 2003-ban sikerült egy modellügynökségnél elhelyezkednie. Az első munkáját modellként tizenhat évesen kapta, a Levi's reklámjában működött közre.
2006 óta a neves amerikai Victoria’s Secret fehérnemű- és szépségápolási márka a modellje. A 2006-os shown mutatkozott be először a kifutón olyan modellek mellett, mint Gisele Bündchen, Adriana Lima vagy Karolina Kurkova. A 2010-es Fürdőruha katalógusban ő az egyik fő arc.
2008 A divatipar számára azonban 2008-ig ismeretlen maradt, amikor is a vezető kreatív igazgató Christopher Baileytől lehetőséget kapott, hogy Agyness Deyn helyett a Burberry őszi/téli kampányában szerepeljen Sam Riley, színésszel.[8][9] A brit Vouge 2008 novemberi számának borítóján pózolt Eden Clark és Jourdan Dunn modellekkel. A Herper Bazaar Az év legjobban öltözött nője listáján #6. lett 2008-ban.[10] 2008-ban a Harper's Bazaar magazin beválasztotta a Legjobban öltözött hírességek közé.
2009 A következő évben Karen Millen tavaszi/nyári reklámkampányának arca volt.[11] 2009-ben jelölték az Elle Style Award Az év modellje címre.[12] Az Agent Provocateur rövid filmjében, egy nőt játszott, akinek a barátja elfelejti a Valentin-napot. A Godiva és Miss Sixty 2009-es őszi/téli kollekcióját népszerűsítette.[13] 2009 végén hivatalosan is a Victoria Secret angyala lett. 2009-ben Elle Style Díjjal is jutalmazták. 2010-ben Terry Richardson készített róla egy fotósorozatot a Pirelli Naptárhoz.
2010 a hírhedt Pirelli naptárban szerepelt, amelyet Terry Richardson fényképezett.[6][14] A modellkedés mellett 2010-ben kapott egy lehetőséget Michael Bay rendezőtől, hogy az új Transformers filmben ő formálja meg Carly karakterét Shia LaBeouf oldalán. A lány, Megan Fox helyét veszi át a filmben. A rendezővel egyszer már volt alkalma együtt dolgozni egy Victoria’s Secret reklám alkalmával.2010 Áprilisában aláírt egy szerződést a Monsoon’s céggel, a tavaszi/nyári fehérneműkollekció népszerűsítésére. Szintén ebben az évben elkezdett dolgozni saját fotókönyvén, amely a Rosiex10 címet viseli. Júliusban a Harrods reklámarca lett, illetve ezen kívül 29 másik márkát népszerűsít a piacon.
2011 márciusában, életében először egyedül szerepelt a brit Vogue folyóirat borítóján.[15] Az FHM a világ legszexisebb nőjének választotta.[16]
2011, szeptember: Rosie Huntington-Whiteley az új Burberry Body parfüm arca. Szerepel a nyomtatott és a televíziós hírverésekben. Rosie számos reklámkampányban szerepelt már fiatal kora ellenére. Feltűnt az Abercrombie & Fitch, a Burberry, a DKNY, és a Pepe Jeans reklámokban is.
2012 Rosie és a Victoria’s Secret szerződést bontott így ő már nem Victoria’s model nem szerepel a honlapjukon se a Decemberi Fashion Shown se lépett fel.
2013 Miután eljött a Victoria’s Secret modellektől, tervezni kezdett: a Marks & Spencerrel közösen fehérneműkollekciót fog megjelentetni, melyről az Elle magazin szeptemberi számában mesélt: „Tervezni akarok, mióta az eszemet tudom. A célom az, hogy a kollekció elérhető és vonzó legyen mindenki számára, és nem csak magamnak tervezni.”
Színészi karrier (2011 – napjainkig)
2010 májusában bejelentették, hogy a Transformers 3. női főszerepét Huntington-Whiteley kapja Megan Fox helyett, amely 2011. június 29-én kerül a mozikba.[2] Korábban egy Victoria Secret-reklámban együtt dolgozott a film rendezőjével, Michael Bay-jel.[17] Az MTV Networks, NextMovie.com-on nevezték őt a 'Breakout Stars to Watch for in 2011' kategóriában.[18] A film megjelenése előtt elnyerte A holnap csillaga díjat a 2011-es CinemaCon Awards-on.[19]