רוסי נולדה באיטליה, למדה מדעי-המחשב באוניברסיטת פיזה וסיימה שם דוקטורט ב-1993. עברה ללמד באוניברסיטת פדובה, שם כיהנה כפרופסורה-חברה (associate professor) עד 2001, ולאחר-מכן כפרופסורה מן-המניין עד 2018, וחקרה בעיקר תכנות-אילוצים (constraint programming), אופטימיזציה קומבינטורית וייצוג-העדפות — תחומים תיאורטיים-בעיקרם שהיוו את הבסיס למעבר המאוחר שלה לשאלות של אתיקה בבינה מלאכותית. ב-2015 הצטרפה למרכז-המחקר של IBM (T.J. Watson) בניו יורק כחוקרת בכירה, וב-2020 מונתה ל-IBM Fellow — הדרגה הגבוהה ביותר לחוקר בחברה.
בתפקידה ב-IBM מובילה רוסי את הגישה הכוללת של החברה לבינה מלאכותית אחראית וממשל-AI, ובהם שילוב עקרונות אתיים בתהליכי הפיתוח בפועל, לא רק כהצהרת-כוונות. היא כיהנה כנשיאת ארגון AAAI (האיגוד העולמי לקידום בינה מלאכותית) בין 2022 ל-2024, ולפני כן כנשיאת ארגון IJCAI וכעורכת-ראשית של כתב-העת Journal of AI Research. הייתה חברה בוועדת-המומחים-הבכירה לבינה מלאכותית של הנציבות האירופית (AI HLEG) בין 2018 ל-2019, וכיהנה גם בדירקטוריון ארגון Partnership on AI.
רוסי נחשבת לאחת הדמויות הבולטות בעולם בתחום אתיקת הבינה המלאכותית, ופרסמה מעל 230 מאמרים מדעיים במהלך הקריירה שלה. היא עמיתת (Fellow) האיגודים AAAI ו-EurAI, וזכתה בפרסים על תרומתה לתחום תכנות-האילוצים ולקידום בינה מלאכותית אחראית. עבודתה מתמקדת בשאלה מעשית: איך להטמיע ערכים אתיים בתוך תהליכי קבלת-ההחלטות של מערכות AI בפועל, ולא רק לדון בהם באופן תיאורטי-בלבד.