Giosetta Fioroni è nata da una famiglia di artisti (il padre Mario era uno scultore, la madre pittrice), studia all’Accademia di belle arti di Roma, dove fu allieva di Toti Scialoja. Trascorre un periodo a Parigi (tra il 1958 e il 1962), espone alla VII Quadriennale di Roma del 1955 e l’anno successivo alla XXVIII Biennale di Venezia. Frequenta l’ambiente artistico legato alla Galleria La Tartaruga di Plinio De Martiis a Roma. Conosce Cy Twombly, De Kooning, Rauschenberg. In una personale nel 1961 alla Tartaruga con Umberto Bignardi inizia ad esporre tele realizzate con colori industriali, alluminio e oro, recanti segni, scritte, simboli, sovrapposti e cancellati. Frequenta il gruppo del Verri e il Gruppo 63.

Fa parte della Scuola di Piazza del Popolo con Tano Festa, Mario Schifano e Franco Angeli con i quali espone alla Biennale di Venezia del 1964 (la Biennale della Pop Art) invitata da Maurizio Calvesi. Da quell’anno diviene la compagna stabile di Goffredo Parise; rimarrà al suo fianco fino al 1986, anno della morte dello scrittore veneto.
Dal 1963 lavora con fotografie proiettate sulla tela, nel 1967 alla Galleria del Naviglio di Milano espone una serie di lavori con volti e figure femminili su fondo bianco. Rivisita opere del passato, Botticelli, Carpaccio, Simone Martini.

Nel 1968 inaugura la rassegna Il teatro delle mostre alla Tartaruga con un’azione intitolata La spia ottica poi ripresentata alla Quadriennale di Roma del 1973. Dal 1969 si avvicina al mondo della fiaba e della leggenda: tele, scatole e teatrini aprono al mondo della memoria personale e collettiva. Appartengono agli anni Ottanta le collaborazioni con scrittori e poeti. Nel 1990 l’Istituto Nazionale per la Grafica di Roma allestisce una antologica con i suoi lavori su carta. Alla Biennale di Venezia del 1993 è presente con una sala personale e nello stesso anno inizia a lavorare con la ceramica.