Nata a Reggio Emilia da una famiglia di modeste origini, ma di tradizione cattolica e socialista, si laurea a pieni voti all'Università Cattolica di Milano nell'Anno Accademico 1942-43.In quegli anni, divenuta insegnante, prende parte alla lotta politica partigiana, sebbene marginalmente, attivandosi nei Gruppi di difesa della donna. Dopo la Liberazione inizia il suo avvicinamento al Partito Comunista, soprattutto impegnandosi nell'UDI (Unione Donne Italiane) di Reggio Emilia. Nel 1946 viene eletta alle amministrative e, successivamente, entra a far parte dell'Assemblea Costituente dove viene inclusa - assieme a Moro, Rossetti, La Pira e Basso -, nella Commissione dei 75 incaricata di elaborare la bozza della Costituzione dell'Italia repubblicana. Nell’ambito di questi lavori predispone una relazione sulla famiglia profondamente innovativa che invita l’Assemblea, auspicando il superamento dello Statuto Albertino obsoleto e disapplicato, a regolare con leggi il diritto familiare. A questo periodo risale la sua decisione di iscriversi al PCI e l'inizio della sua relazione con Palmiro Togliatti, sposato con Rita Montagnana. Il rapporto, che incontra forti resistenze soprattutto da parte dello stesso Partito Comunista, impedirà nei fatti alla Iotti di svolgere un significativo ruolo politico. Soltanto dopo la scomparsa del segretario generale viene ammessa senza riserve nelle attività del partito, che la vede impegnarsi soprattutto per la parità e la difesa delle donne. Nel 1948 fu eletta alla Camera dei Deputati dove viene confermata fino al 1996.Nel 1950 adotta assieme a Togliatti la sorella di un operaio ucciso a Modena durante gli scontri con la polizia. In quegli anni i rapporti della Iotti con il PCI diventano aspri e difficili: solo nel 1956 entra nel Comitato Centrale del partito, nel 1961 assume la responsabilità della sezione femminile nazionale e l'anno successivo le viene conferita la direzione del partito. Dopo il 1964 continua la sua attività politica combattendo per l'attuazione della legge a favore del divorzio e si oppone alle critiche del mondo laico che accusa i comunisti di non essere sufficientemente fermi sulla questione. Successivamente testimonia il proprio appoggio alla politica del nuovo segretario Enrico Berlinguer ed al suo progressivo allontanamento dall’Unione Sovietica. Allo stesso modo si mostra a favore del cosiddetto compromesso storico e della strategia della solidarietà nazionale subito dopo il risultato delle elezioni del 1976 . Nel 1979 ricopre la carica di Presidente della Camera con autorevolezza ed equilibrio, che mantiene fino al 1992 divenendo la prima donna nella storia della Repubblica ad aver avuto questo ruolo. Nel 1987 viene incaricata dall’allora presidente Cossiga di svolgere un mondato esplorativo nel tentativo di risolvere la crisi politica in corso. Profondamente sostenitrice della politica europea, assume per dieci anni la carica di deputato parlamentare e nel 1997 viene eletta vicepresidente del Consiglio d’Europa. Nel 1989, con la crisi del Partito Comunista, sostiene Achille Occhetto e, favorevole alle innovazioni, aderisce al PDS. Nel 1993 è presidente della Commissione per le riforme. Nonostante il suo impegno nelle file del Partito Comunista, le è stato sempre riconosciuto un atteggiamento garantista e neutrale nei confronti di tutte le forze politiche, nato dal profondo rispetto per il ruolo del Parlamento, la cui necessità di riforma fu per la Iotti momento di costante riflessione. Il peggioramento delle sue condizioni di salute la spingono a dimettersi da deputata nel novembre del 1999. Morirà a Roma nel dicembre del medesimo anno.