Nata a Palermo nel 1977, studia violino e pianoforte prima di cominciare, a 16 anni, lo studio del canto con la madre Maria Argento, per poi trasferirsi a Roma per perfezionarsi con Margaret Baker Genovesi. A soli 19 anni debutta come Barbarina ne Le nozze di Figaro al Festival di Salisburgo, cantando per la prima volta in Italia nel 1997 inaugurando la stagione del Teatro Regio di Parma con L'Arlesiana di Cilea.
Al Festival di Salisburgo ha interpretato anche Il ratto dal serraglio, concerti nel Mozarteum, Don Carlo (diretta da Lorin Maazel), Jeanne d'Arc au bûcher (Honegger) e Piramo e Tisbe. A 21 anni debutta al Teatro Massimo di Palermo (Sophie di Der Rosenkavalier) e canta la sua prima Olympia di Les contes d'Hoffmann (Catania). Interpreta il personaggio anche all'Opéra National di Parigi, al Royal Opera HouseCovent Garden di Londra, all'Opernhaus di Zurigo, al Teatro Real di Madrid, al Massimo di Palermo, alla Scala di Milano, all'Opera di Roma, al Théâtre du Capitole di Tolosa[1], al Teatro Regio di Torino e di Parma, a Macerata (Sferisterio Opera Festival), al Festival d'Orange e a Vienna, dove poi ritorna con Rigoletto e I puritani. Debutta al Covent Garden di Londra nell'inaugurazione della stagione 1999/2000 con il personaggio di Nannetta di Falstaff.
Interpreta Gilda di Rigoletto a Melbourne, San Francisco, Las Palmas, Tokyo, Venezia, Città del Messico, Vienna, Verona[2], Parma, Pechino, Firenze e Zurigo. Debutta come protagonista di Lucia di Lammermoor al Teatro Donizetti di Bergamo nella stagione 2006-07, accompagnando la produzione in una tournée tra Nagoya, Osaka e Tokyo sotto la direzione di Antonino Fogliani. Riprende il personaggio donizettiano anche all'Opera di Oviedo, a Zurigo, al Cilea di Reggio Calabria e al Teatro Comunale di Bologna e di Ferrara.
Debutta Adina de L'elisir d'amore nella produzione di Laurent Pelly all'Opéra Bastille di Parigi e la canta anche al Teatro Lirico di Cagliari[3], a Kōbe e Tokyo in tournée con il Teatro di Bergamo, a Piacenza e alla Fenice di Venezia, in queste due ultime occasioni bissando l'aria di Adina.
Dopo aver debuttato la Regina della Notte (Die Zauberflöte) a Parigi, canta il famoso ruolo mozartiano a Roma e Cagliari. Nel 2001 debutta in Il viaggio a Reims al Comunale di Bologna (che interpreta anche al Carlo Felice di Genova e al Théâtre de La Monnaie di Bruxelles). È protagonista di Lakmé a Palermo, Oviedo e al Bunka Kaikan di Tokio. Canta per la prima volta il ruolo di Konstanze de Il ratto dal serraglio al Petruzzelli di Bari, riprendendolo al Teatro Real di Madrid, Palermo e Cagliari. Nel dicembre del 2004 canta Semele di L'Europa riconosciuta, di Salieri, per la riapertura del Teatro alla Scala di Milano, diretta da Riccardo Muti con cui poi viaggia a Parigi per interpretare Carmina Burana. È invitata anche a inaugurare la stagione 2005-06 del Comunale di Bologna con una nuova produzione di Ascanio in Alba e nell'ottobre del 2008 debutta come Elvira de I puritani di Bellini al Massimo di Palermo. Canta il ruolo anche a La Coruña e Vienna. Nel 2010 aggiunge al suo repertorio il personaggio di Amina, de La sonnambula (Las Palmas de Gran Canaria).
Ha recentemente debuttato Violetta nella Traviata di Giuseppe Verdi al Teatro dell'Opera di Montecarlo.
Nell'ottobre 2013 Desiré Rancatore interpreta, con grande successo di pubblico e critica, Violetta Valery presso la Royal Opera House di Muscat in Oman, prima Traviata ad essere eseguita in un grande teatro d'Opera Mediorientale.
Ha partecipato ai Festival di Wiesbaden (Lucia di Lammermoor), al Festival della Valle d'Itria di Martina Franca (Les Huguenots), all'Umbria Music Fest (Stabat Mater di Pergolesi), al Rossini Opera Festival di Pesaro (nel 2006 come Fanny de La cambiale di matrimonio e un concerto di bel canto che ripropone anche nel 2010), al Cincinnati Festival (Cristo sul monte degli Olivi, di Beethoven, con la direzione musicale di James Conlon), al Savonlinna Opera Festival (I puritani) e al Festival de Radio France et Montpellier (Piramo e Tisbe e Stabat Mater).
Come solista in concerto ha cantato la Petite Messe Solennelle a Parigi e la Messa in Do minore di Mozart a Salisburgo, il Requiem di Mozart (Massimo di Palermo), Stabat Mater di Pergolesi (Parigi e Napoli, diretta da Muti).
Ha partecipato anche al concerto inaugurale della stagione 2003-04 della Scala, ha cantato con la Sinfonica della Rai di Torino, in una serata di Gala con Bryn Terfel e la Royal Philharmonic Orchestra a Londra, in una tournée in Spagna (Zaragoza, Pamplona) con la Filarmonica Massimo Bellini di Catania e interpreta Scene dal Faust di Schumann al Regio di Parma.
Ha inaugurato il 2011 diretta da Daniel Harding e il 2013 diretta da John Eliot Gardiner con Saimir Pirgu con il Concerto di Capodanno di Venezia alla Fenice di Venezia, per poi cantare alla Liverpool Philharmonic Hall diretta da Ottavio Dantone [4], all'Opera di Zurigo (Rigoletto), al Teatro Massimo di Palermo (Lucia di Lammermoor[5]), al Teatro Greco di Siracusa (concerto con Andrea Bocelli [6]), allo Sferisterio Opera Festival di Macerata (Rigoletto[7]) e al National Center for Performing Arts di Pechino (Rigoletto).