2012 schloss sie die Schule ab und gehörte zum Ensemble von Vivian Naefes Kino-Adaption des Buchbestsellers "Der Geschmack von Apfelkernen". Von August bis Oktober 2012 stand sie unter der Regie von Denis Dercourt in einer Hauptrolle für den Kinofilm "Zum Geburtstag" vor der Kamera. Bei der Berlinale 2013 wurde Rosendahl von der European Film Promotion als einer der zehn europäischen „Shooting Stars“ präsentiert. Im selben Jahr erhielt sie eine Nominierung für den New Faces Award als beste Nachwuchsschauspielerin. In "Lindenberg! Mach dein Ding" (2020) spielt sie die im Song „Mädchen aus Ostberlin“ von Udo Lindenberg verewigte Petra. Ein Jahr später erhielt sie für die weibliche Hauptrolle in Dominik Grafs Historiendrama "Fabian oder Der Gang vor die Hunde" (2021) eine Nominierung für den Deutschen Filmpreis zuerkannt.