Dilmas parti erkände nederlaget redan innan alla röster var lagda i kongressen, men huvudpersonen själv förklarar att "hon är rasande".
Nära ett dygn tidigare (natten mot måndagen svensk tid) röstade kongressen emot henne.
Rousseffs motståndare behövde två tredjedelars majoritet, 342 av 513 ledamöters röster, för att skicka fallet vidare till en avgörande omröstning i senaten.
Siffran nåddes efter flera timmars debatt i kongressen under den tidiga måndagsmorgonen, svensk tid.
Omröstningen har direktsänts i tv och runt om i Braslien hölls demonstrationer för och emot Rousseff. Omröstningen var bitvis tumultartad och ett mindre handgemenäng uppstod vid ett tillfälle.
Presidenten anklagas för att ha dolt underskott i statsbudgeten genom att föra över pengar från statliga banker, men bakom det stora missnöjet med regeringen ligger även den ekonomiska krisen och den stora korruptionshärvan kring det statliga oljebolaget Petrobras.
Fakta: Fallet vidare till senaten
Omröstningen i parlamentets underhus gällde om president Dilma Rousseff ska ställas inför riksrätt.
Rousseffs motståndare behövde två tredjedelars majoritet, 342 av 513 ledamöters röster, för att skicka fallet vidare till en avgörande omröstning i senaten.
Där krävs en enkel majoritet, i en omröstning som väntas kunna hållas i maj, för att besluta att fallet tas vidare till en slutlig riksrätt.
Om så blir fallet har senaten 180 dagar på sig att genomföra rättegången. Under tiden stängs Rousseff av och vicepresidenten Michel Temer träder in som tillfällig president.
Om Rousseff fälls träder Temer in som president till nästa ordinarie val som planeras att hållas 2018.
För att hon ska fällas krävs två tredjedelars majoritet, minst 54 senatorer.
Om färre än 54 senatorer röstar för att fälla henne återfår Rousseff presidentposten.