В 16 лет она дебютировала в кино в фильме режиссёров Льва Кулиджанова и Якова Сегеля «Дом, в котором я живу». В 1964 году окончила ВГИК мастерскую народных артистов СССР Сергея Герасимова и Тамары Макаровой. Снималась в десятках известных кинофильмов: «Судьба резидента», «Любить человека», «Дни хирурга Мишкина», «Опасный возраст», «И жизнь, и слезы, и любовь». Более 55 лет народная артистка РСФСР Жанна Болотова прожила в браке с кинорежиссёром и актёром Николаем Губенко.