Ensimmäiset arvokisamitalinsa Heide Rosendahl saavutti 19-vuotiaana vuonna 1966. Sisäratojen EM-kisoissa hän sai pituushypyssä pronssia tuloksella 649 cm, ja ulkoratojen EM-kisoissa hän hävisi viisiottelussa Valentina Tihomirovalle 22 pistettä ja sai hopeaa tuloksella 4765 pistettä. Vuonna 1967 hän sai sisäratojen EM-kisojen pituushypyssä hopeaa tuloksella 641 cm. Méxicon 1968 olympialaisissa hän hyppäsi pituutta 640 cm ja sijoittui kahdeksanneksi. Viisiotteluun hän ei osallistunut loukkaannuttuaan ennen kilpailun alkua. Vuonna 1969 Saksan liittotasavalta boikotoi Ateenan EM-kilpailujen henkilökohtaisia lajeja, joten kisat jäivät Rosendahlilta väliin. Vuonna 1970 hän sai sisäratojen EM-kisoissa pituushypyn hopeaa tuloksella 655 cm. Torinossa 3. syyskuuta 1970 hän teki pituushypyn maailmanennätyksen 684 cm, vaikka ponnistus osui hädin tuskin lankulle. Hän menetti ennätyksen vasta keväällä 1976.