Ngày 27 tháng 1 năm 2020, Rothe chẩn đoán ca mắc COVID-19 đầu tiên được xác nhận ở Đức.[3] Rõ ràng là sự lây nhiễm bắt nguồn từ một du khách Trung Quốc đến thăm nước Đức mà không nhận thấy bất kỳ triệu chứng nào của căn bệnh này. Rothe và Michael Hölscher đã công bố khám phá này vào ngày 30 tháng 1 trên Tạp chí Y học The New England. Do vậy, đã khởi đầu một cuộc tranh cãi trong giới khoa học kéo dài suốt hai tháng liền về việc khi nào căn bệnh này có thể lây truyền từ người sang người, chỉ kết thúc với sự xác nhận về phát hiện của họ.[4]

Ngày 11 tháng 12 năm 2020, tạp chí Time đã vinh danh bà là một trong 100 nhân vật gây ảnh hưởng nhất trong năm. Giáo sư y học phân tử Eric Topol viết rằng "khám phá của cô ấy đã cứu sống vô số sinh mạng".[5]