Hija del activista por la democracia Oswaldo Payá y una de las disidentes políticas más activas de Cuba, es presidenta de la Red Latinoamericana de Jóvenes por la Democracia y miembro de la campaña Cuba Decide. En abril del 2014, Payá fue detenida en Panamá, antes de la Cumbre de las Américas, en un acto que ha sido criticado como intimidación política. Desde la muerte de su padre, en un misterioso accidente automovilístico en el año 2012, Payá ha pedido varias investigaciones formales sobre su muerte. Rosa María habla por todo el mundo en nombre de su padre y en el 2014 dirigió una carta al presidente Obama, después del cambio de política estadounidense hacia Cuba.