W latach 1945–1951 profesorka Uniwersytetu Łódzkiego. Od 1951 w Warszawie. W latach 60. pełniła funkcję dziekana Wydziału Humanistycznego i kierownika Katedry Logiki Uniwersytetu Warszawskiego[1].
Zainteresowania naukowe Kotarbińskiej koncentrowały się głównie na zagadnieniach logiki współczesnej i metodologii nauk, a zwłaszcza na problematyce teorii znaku oraz na badaniach nad poza formalnymi warunkami poprawności zabiegów logiki stosowanych w naukach empirycznych, a zwłaszcza przyrodniczych.