Figlia di Heinz Rosendahl, campione nazionale di lancio del disco nell'immediato dopoguerra, Heide Rosendahl si mise in luce a livello internazionale ai Campionati europei di atletica leggera del 1966 a Budapest, dove conquistò la medaglia d'argento nel pentathlon. Nel 1970, a Torino, stabilì il record mondiale del salto in lungo con la misura di 6,84 m. Ai campionati europei del 1971 vinse l'oro nel pentahlon e il bronzo nel lungo.