Micaela Ramazzotti débute sa carrière d’actrice en jouant dans de grosses productions télévisées en Italie et fait ses premiers pas sur grand écran en 1999 dans La Prima volta. En 2006, la comédienne reçoit le prix Wella Cinema Donna du Meilleur Espoir au 63e Festival du Film International de Venise. Micaela Ramazzotti décroche alors l’un des rôles titres des séries Le Dernier Parrain de Marco Risi et Crimini Bianchi d’Alberto Ferrari.

En 2008 elle fait la rencontre du réalisateur Paolo Virzi qui lui offre le rôle de Sonia dans le film Tutta la vita davanti, pour lequel elle est nommée au David di Donatello de la Meilleure Actrice. Un an plus tard la comédienne et le réalisateur se marient. Micaela Ramazzotti enchaîne en jouant dans Question de coeur aux côtés de Kim Rossi Stuart, un film pour lequel elle remporte le Ciak d’Or et le Ruban d’Argent du Meilleur Espoir.

En 2011 elle retrouve son mari sur les plateaux puisqu’elle incarne le rôle titre de La Prima Cosa Bella. Un rôle qui lui permet de remporter le David di Donatello et le Ruban d’Argent de la Meilleure Actrice.