Micaela Ramazzotti est née le à Rome. A treize ans, elle joue dans des photo-romans pour le magazine pour enfants « Cioè ». Elle fait ses débuts en 1999 dans le film pour adolescents La prima volta de Massimo Martella, produit par Pupi Avati, pour lequel elle joue ensuite un petit rôle dans La via degli angeli (1999). En 2000 elle est retenue pour jouer son premier rôle important dans Zora la vampira où elle est Zora.
Après avoir travaillé en 2001 pour Claudio Bigagli dans Commedia sexy, Micaela Ramazzotti entreprend des tournages pour la télévision avec entre-autres Una donna per amico (2001), Gli occhi dell'amore (2001), R.I.S. - Delitti Imperfetti (2007), L'ultimo padrino (2008)[1].
En 2005 avec Sexum Superando - Isabella Morra, réalisé par Marta Bifano, elle revient au cinéma. Le film est suivi en 2006 par Non prendere impegni stasera de Gianluca Maria Tavarelli, présenté la même année à la Mostra de Venise, où l'actrice remporte le « Prix Wella Cinema Donna ».
En 2008 avec Tutta la vita davanti de Paolo Virzì, elle atteint la notoriété.
En 2009, elle se marie avec Paolo Virzì, avec lequel elle a deux enfants[2].