Жанна Болотова родилась 19 октября 1941 года на курорте «Озеро Карачи» Новосибирской области.Её отец — Андрей Иванович Болотов, Герой Советского Союза, мать — Зинаида Юрьевна Болотова.
В 1964 году окончила ВГИК (мастерская Сергея Герасимова и Тамары Макаровой). Была актрисой Театра-студии киноактёра.Лауреат Государственной премии СССР (1977 — за фильм «Бегство мистера Мак-Кинли» ).Дебютировала в кино в 1957 году в фильме режиссёров Льва Кулиджанова и Якова Сегеля «Дом, в котором я живу» .Личная жизньВо время учёбы во ВГИКе вышла замуж за художника Николая Двигубского, приехавшего из Франции.
В конце 1960-х вышла замуж за кинорежиссёра и актёра Николая Губенко. Детей в обоих браках нет.