В 1964 году окончила ВГИК (1964, мастерская С. Герасимова и Т. Макаровой).
Актриса Театра-студии киноактера. Для более зрелых ролей актрисы характерны нежная грация, женственность, интеллигентность. Снималась главным образом в фильмах С. А. Герасимова: "Люди и звери" (1962), "Любить человека" (1972), и своего мужа Николая Губенко: "Подранки" (1977), "Из жизни отдыхающих" (1980), "И жизнь, и слезы, и любовь" (1984) и др.
Судьба актрисы в нашем кинематографе сложилась в соответствии с эпохой, в которой она была востребована, и новым временем, участвовать в отображении которого на экране Жанна Болотова не пожелала. Она - народная артистка России, звание это получала еще на излете советской империи. После 1988 года ушла из кино, игнорируя сценарии, которые ей поначалу присылали в большом количестве. Она не находила в них ничего достойного, комментируя то время "чернухи" в отечественном кино достаточно откровенно в одном телеинтервью. Замкнулась в загородном доме, где вместе с мужем Николаем Губенко сохраняла свой собственный мир в неприкосновенности. И когда была возможность, подчеркивала публично, что в той "империи зла", которой широким слоям населения представляется сейчас бывший СССР, все мы бывали и счастливы, и несчастливы в той же пропорции, как и другие люди.
Жанна Болотова прервала свое затворничество лишь для недавней картины Алексея Балабанова "Жмурки" (2005). Там она украсила символический эпизод в прологе фильма, где сыграла преподавателя, рассказывающего студентам об эпохе первоначального накопления капитала.
В кино она дебютировала еще школьницей, ярко сыграв одну из главных ролей - Гали Волынской - в фильме Льва Кулиджанова "Дом, в котором я живу", вышедшем на экраны в 1957 году. В этой роли впервые проявились отличительные свойства Жанны Болотовой: нежная грация, изысканное обаяние, интеллигентность. Безусловно, она была актрисой не общего ряда. Ученица Сергея Герасимова и Тамары Макаровой во ВГИКе, Жанна Болотова выделялась среди не менее знаменитых сегодня других студентов выдающихся педагогов, того блестящего круга шестидесятников, из которых сегодня одних уж нет, а те далече... Она одна из немногих актрис, которые умеют держать крупный план.
С первого курса ВГИКа у Жанны Болотовой начался роман с ее однокурсником Николаем Губенко. Казалось, эта пара неразлучна. Но вот как-то они повздорили и весьма серьезно. Несколько месяцев Жанна и Николай не разговаривали…
И тут в личную жизнь Жанны ворвался другой Николай - Двигубский. Высокий, утонченный красавец, он выделялся среди других студентов ВГИКа. Двигубский уговорил своего друга Андрона Кончаловского пригласить Жанну к себе в гости. В доме известного писателя Сергея Михалкова, отца Андрона Кончаловского, любила собираться вся молодежь.
В тот вечер Жанна танцевала с дрожащим от счастья Двигубским и была приятно удивлена его утонченными манерами. Двигубский умел ухаживать, и Жанна им увлеклась. Через месяц они расписались.
Но их брак не просуществовал и года. Причиной стала настойчивость Николая Губенко. Он продолжал любить свою бывшую подругу. Губенко не давал ей покоя, постоянно дежурил у ее двери. Поклялся, что не успокоится, пока Жанна не вернется к нему. И - добился своего.
Жанна ушла от Двигубского. Позже актриса признавалась, что всегда по-настоящему любила лишь Николая Губенко, а первый брак был похож на яркую вспышку головокружительной любви, которая быстро угасла.
С тех пор, вот уже больше сорока лет Жанна Болотова и Николай Губенко живут вместе.
Она предельно органична в фильмах мужа, Николая Губенко, - "Подранки", "Из жизни отдыхающих, "И жизнь, и слезы, и любовь". Ему удавалось выигрышно раскрыть лучшие грани цельной натуры жены-актрисы. Более сорока лет они вместе, вместе принимают решение: возможна ли медийность в их упорядоченном быте, нужно ли им участвовать в том, что сейчас предлагается людям искусства. В этой немного старомодной по нынешним временам верности идеалам есть что-то от фанатизма. Вот только место Жанны Болотовой в галерее лиц российского кино так и осталось вакантным.