Розамунд Пайк родилась в Лондоне, Англия. Единственный ребёнок в семье оперных певцов Юлиана и Каролины Пайк. Розамунд посещала интернат в Бристоле. В 16 лет была принята в знаменитый Национальный молодёжный театр (National Youth Theatre), где играла три сезона. Затем Розамунд поступила в колледж Вэдхэм в Оксфордском университете, чтобы изучать английскую литературу. Здесь она довольно успешно участвовала в нескольких студенческих театральных постановках. Незадолго до окончания учёбы она сыграла в телефильме «A Rather English Marriage» вместе с Томом Кортни и Альбертом Финни. В 2001 году она завершила свою учебу, получив квалификацию бакалавра. Отныне Розамунд сконцентрировалась только на своей актёрской карьере. Актриса снялась в ряде всемирно известных фильмов, кроме того она остаётся активной и на театральной сцене.