Родилась 14 июля в г. Сургуте.

Окончила Театральный институт имени Бориса Щукина (курс Ю.В. Шлыкова) в 2006 году. В том же году принята в труппу Театра имени Евгения Вахтангова.

На сегодняшний день в её актерском багаже более 20 ролей: Лариса (Чулимск прошлым летом, реж. Дмитрий Петрунь); Проня Прокоповна (За двумя зайцами…,  реж. Александр Горбань); Мать (Фредерик, или Бульвар преступлений, реж. Николай Пинигин); Клеантида (Амфитрион), Шарлотта (Дон Жуан и Сганарель), Иза (Принцесса Ивонна), Графиня (Безумный день, или Женитьба Фигаро) – у реж. Владимира Мирзоева; Акулина Панфиловна (Дядюшкин сон) и Корнелия Руис (Правдивейшая легенда одного квартала) – у реж. Владимира Иванова; Перепрела и Франциска (Мера за меру), Люська в воображении Чарноты (Бег) — у реж. Юрия Бутусова; Касcандра (Троил и Крессида), Гостья (Маскарад), Дочь Галилея (Жизнь Галилея в спектакле Пристань) и Ключница (Евгений Онегин) – у реж. Римаса Туминаса; «Cherche la rose» (в хореографическом спектакле Берег женщин, реж.-хореогр. Анжелика Холина); Королева Елизавета (Ричард III, реж. Автандил Варсимашвили); Туанетта (Мнимый больной, реж. Сильвиу Пуркарете); Матрёна Харитовна (Горячее сердце, реж. Александр Коручеков), Лучетта (Новая квартира, реж. Джорджо Сангати) и др.

Талант этой яркой, неординарной, многогранной актрисы никогда не оставался незамеченным публикой, которая от души аплодировала её столь разным героиням.

Дебютом в своей кинокарьере Анна Антонова считает картину «Если у вас нету тети» (2007), несмотря на имеющийся и ранее опыт работы на ТВ. Сегодня в фильмографии актрисы: «Воротилы», «Прерванный полет Гарри Пауэрса», «Солдаты-16. Дембель неизбежен», «Телохранитель-3», «Тетя Клава фон Геттен», «Игрушки», «Любовь в большом городе — 2», «Наш домашний магазин», «Если бы да кабы…», «Золотые небеса», «Светофор», «Девичья охота», «Не плачь по мне, Аргентина!», «Ночь одинокого филина», «Призрак», «Как я стал русским», «На перекрёстке радости и горя», и др.