Partecipò quasi per caso al Cantagiro 1962 nel girone B dedicato agli esordienti e ne uscì vittoriosa (ottenendo inoltre il terzo posto nella classifica generale) senza aver ancora inciso il brano in concorso, intitolato L'abbraccio, presentato il successivo 28 ottobre nella trasmissione Incontro con Neil Sedaka, a cui presero parte anche Jimmy Fontana, Gianni Meccia, Rosy e Gianni Morandi.
Fu quindi messa sotto contratto dall'etichetta discografica RCA per la quale incise altri 45 giri e, l'anno seguente, il suo primo album Diario di una sedicenne, un concept album arrangiato da Ennio Morricone e che contiene il suo brano di maggior successo Quando vedrete il mio caro amore.
Partecipò altre quattro volte al Cantagiro, presentando i brani Cosa fai dei miei vent'anni (1963), La legge dell'amore (1964), Ti vedo uscire (1965, singolo che otterrà anche un Disco d'oro in Spagna) e Chiaro di luna sul mare (1966), mentre nel 1967 prese parte al Festival di Sanremo con il brano Una ragazza, proposto in abbinamento con Bobby Goldsboro ed eliminato dopo la prima serata.
Nel 1977, prodotta da Shel Shapiro, ottenne un buon successo con il brano Piano, inciso sotto lo pseudonimo D.M. System Orchestra.
Durante gli anni ottanta, pur continuando ad incidere dischi, si dedicò soprattutto alla conduzione di programmi Radio Rai (tra cui Mille e una canzone e Carta bianca, quest'ultimo accanto al giornalista sportivo Massimo De Luca).
Ha iniziato a interessarsi anche di canzoni per bambini incidendo nel 2000 l'album Zucchero filato in collaborazione con il maestro Luis Bacalov e Loriana Lana, per poi approdare alla musica sacra, un ambito che tuttora la vede in attività fra dischi e recital.
Il 19 giugno 2020 è tornata a incidere con l'album dal titolo 2020, arrangiato e prodotto da Luigi Piergiovanni e distribuito dalla sua Interbeat, che è stato anticipato dal singolo La cura accompagnato da un videoclip.[1]
Nel dicembre 2021 è uscita una nuova versione del brano Quando vedrete il mio caro amore con un videoclip firmato dal regista Michele Vitiello. Donatella Moretti ha detto del videoclip «Devo dire che Michele è riuscito a mantenere intatti la freschezza e la poesia di questo brano, nello stesso tempo ha aggiunto alla storia, la mia storia fatta di musica e ricordi. È stato emozionante rivederlo».[2]
Settembre 2024 dopo l’anteprima del vidoeclip “Come api” musicato dal maestro Luigi De Angelis, per la regia di Michele Vitiello; anticipa al pubblico il suo nuovo progetto artistico: “Attraversare la vita”.