Grande blonde athlétique, Rosie Huntington-Whiteley débute une carrière de modèle à l'âge de seize ans en 2003. Elle devient en 2006 modèle pour la ligne de lingerie américaine Victoria Secret et se fait connaître au fil des ans en couverture de nombreux magazines.

Le réalisateur Michael Bay la filme en 2009 à l'occasion d'une publicité pour la marque précédemment citée, puis la choisit pour remplacer la brune Megan Fox dans le troisième volet de sa saga poids lourd et fantastique TRANSFORMERS.

Elle devient ainsi Carly, nouvelle dulcinée de Sam/Shia Labeouf dans l'épisode 3 : LA FACE CACHÉE DE LA LUNE (2011, photo), face à des robots nouvelle génération et à la menace d'une guerre apocalyptique.