Bestemsu Özdemir, 20 Nisan 1991 tarihinde İstanbul'da dünyaya geldi. Erzincan kökenli olan Özdemir, ailesinin boşanması sonrasında 2,5 yaşında iken anneannesiyle Ankara'ya taşındı. Daha sonra İstanbul'a dönen ve Saint Benoît Fransız Lisesi'nde eğitim alan genç oyuncu, üniversite hayatına İstanbul Teknik Üniversitesi Moda Tasarımı Bölümü'nde devam etti.
Oyunculuk tutkusunu keşfeden Bestemsu Özdemir, bir ajansa kaydoldu ve Mavi için modellik yapmaya başladı. Ancak modellik kariyerine kısa bir ara vererek Menajer Cem Tatlıtuğ ile tanıştı. Tatlıtuğ'un yönlendirmesiyle oyunculuk eğitimi almaya karar veren Özdemir, 2012 yılında Araf Zamanı ve Sakarya Fırat dizileri ile ilk oyunculuk deneyimini yaşadı.
Kariyerindeki başarılarıyla dikkat çeken Özdemir, Kara Para Aşk, Analar ve Anneler, Meryem, Ege’nin Hamsisi, Tabula Rosa, Biz Size Döneriz ve Güvercin gibi birçok projede önemli roller üstlendi. Bu projelerle hem seyircilerin kalbinde taht kurdu hem de eleştirmenlerden olumlu geri dönüşler aldı.