La canción "Anymore", de su álbum Inside Out, está basada en dicha experiencia.

[5]​ A los seis años cantó por primera vez en el Metropolitan Opera del Lincoln Center con sus dos grandes ídolos: Plácido Domingo y Luciano Pavarotti.

Tras cantar el Cumpleaños feliz en 12 tonalidades diferentes,[6]​ fue recibida por la directora Elena Doria como miembro del Coro Infantil de Ópera Metropolitano.

Este papel le consiguió una nominación a los Globos de Oro, entre otros premios.

Allí interpretó a Jennifer Ramsey, la hija del personaje de Kurt Russell.

A partir de 2010 trabajó en la versión estadounidense de la serie Shameless, actuando junto a William H. Macy, Justin Chatwin (con quien trabajó en Dragonball Evolution) y Joan Cusack.

Cita a Dolly Parton, Madonna, Cher o Barbra Streisand como algunas de sus influencias, entre otros.

Rossum no se considera a sí misma una cantante de ópera, pero se ha descrito a sí misma como una soprano lírico ligera, aunque admite que su voz aún estaba en desarrollo en aquellos años.

Rossum actualmente divide su tiempo entre el apartamento que comparte con su madre en Manhattan y Los Ángeles.

Ganó el Premio de la Crítica Cinematográfica a la "Mejor Actriz joven" en 2004.

Fue pareja del cantante Adam Duritz y estuvo brevemente casada con el productor Justin Siegel.