Rosita Serrano war die Tochter des Diplomaten Héctor Aldunate und der Opernsängerin Sofia del Campo, mit der sie in den 1930er Jahren nach Europa zog. Nach Portugal und Frankreich siedelte sie 1936 nach Berlin über. Sie trat im Wintergarten und im Metropol-Theater auf und begeisterte mit chilenischen Volksliedern das Publikum. Der deutsche Komponist Peter Kreuder entdeckte sie und sie bekam bei der Telefunken einen Plattenvertrag. Von nun an sang sie vor allem in deutscher Sprache und Lieder wie „Roter Mohn“, „Schön die Musik“, „Küß mich, bitte, bitte, küß mich“, „Und die Musik spielt dazu“, „Der Onkel Jonathan“, und „Der kleine Liebesvogel“ wurden zu erfolgreichen Schlagern. Ab 1938 bekam sie Rollen in Revuefilmen wie Bel Ami, Es leuchten die Sterne, Die kluge Schwiegermutter und Herzensfreud - Herzensleid. Daneben ging sie mit zwei der damals erfolgreichsten Tanzorchester - Kurt Hohenberger und Teddy Stauffer - auf Tourneen. 1939 bekam sie unter Fürsprache von Joseph Goebbels Auftritte in der Rundfunksendung „Wunschkonzert für die Wehrmacht“. 1940 entstand ihre Aufnahme des Klassikers La Paloma (Die Taube), die beispielsweise 1981 in Wolfgang Petersens Film Das Boot und 1993 in der erfolgreichen Isabel Allende-Verfilmung Das Geisterhaus Verwendung fand.

1943 beendete ein Haftbefehl ihre Karriere. Während einer Konzertreise in Schweden wurde sie in Deutschland wegen Spionage denunziert. In Wirklichkeit soll sie allerdings jüdische Flüchtlinge mit den Einnahmen aus einer Wohltätigkeitsveranstaltung unterstützt haben. Rosita Serrano kehrte nicht nach Deutschland zurück und entging so ihrer Verhaftung. Ihre Lieder und Filme standen bis zum Ende des Krieges auf der schwarzen Liste des Nazi-Regimes. Von Schweden kehrte sie zunächst nach Chile zurück und versuchte anschließend in den USA Karriere zu machen. Da sie in ihrem Repertoire auch deutsche Lieder hatte, war sie vielen Anfeindungen ausgesetzt.

1951 kam sie nach Deutschland zurück, hatte aber nur noch mäßigen Erfolg. Sie wirkte in den deutschen Kinofilmen „Schwarze Augen“ und „Saison in Salzburg“ mit und nachdem sie 1953 im Berliner Sportpalast ausgepfiffen wurde, kündigte die Telefunken ihren Plattenvertrag. In der Folgezeit hatte sie nur noch wenige Auftritte in deutschen Unterhaltungssendungen. Ein Comeback-Versuch 1957 auf einer Tournee mit einer neu zusammengestellten Band unter ihrem alten musikalischen Begleiter Kurt Hohenberger hatte nur mäßigen Erfolg

In ihrer Heimat Chile, wo sie die letzten Jahre ihres Lebens verbrachte, hat man ihr unterdessen nie verziehen, dass sie unter Hitler für die Deutschen gesungen hat, und so starb sie 1997 in extremer Armut.