Роман Бурденко е роден в Барнаул през 1984 г. Завършва държавната консерватория „Глинка“ в Новосибирск (в класа на Владимир Прудник), а след това започва да учи в държавната консерватория „Римски-Корсаков“ в Санкт Петербург, която завършва през 2008 г. (в класа на Владимир Ванейев). През 2009 г., се обучава в оперната програма за млади певци в националната академия „Санта Чечилия“.
Бил е солист в театър Михайловски и в Държавната опера и балет в Новосибирск.
Дебютира в Маринския театър през 2013 г. в ролята на Белкоре, по време на премиерата на нова продукция на „Любовен еликсир“. Роман Бурденко се присъединява към Мариинския театър през 2017 г.
Той е победител в множество певчески конкурси, измежду които Гранд При на „Monte-Carlo Voice Masters“ (2011), първо място в оперния конкурс в Москва (2011), второ място на международното състезание „Режин Креспен“ (2011), трето място на Опералия в Пекин (2012) и второ място на конкурса Белведере в Амстердам (2013).
Измежду скорошните му участия са ролите на Барон Скарпия („Тоска“), Яго („Отело“), Тонио („Палячи“), Алфио („Селска чест“), Дон Карло ди Варгас („Силата на съдбата“), Родриго („Дон Карло“), Алберих („Пръстенът на Нибелунга“), Жорж Жермонт („Травиата“), Джак („Момичето от златния Запад“), Амонасро („Аида“), Граф Томски („Дама пика“), Енрико Аштън („Лучия ди Ламермур“), Барнаба („Джоконда“), както и главните роли в „Риголето“, „Набуко“ и „Макбет“.
През сезон 2025-2026г., изпълнява главната роля в „Макбет“ в Цюрих, Карло Жерар („Андреа Шение“) в Берлин, Граф Томски („Дама Пика“) и Яго („Отело“) в кралската опера на Валония.