Анна родилась в семье заводского инженера и домохозяйки 26 августа 1980 года в Москве. Свою судьбу девочка повстречала уже в 14 лет, на улице, когда к ней подошла женщина и восхищенно отозвалась о ее необычных чертах лица. Случайная прохожая оказалась менеджером французского модельного агентства – она с радостью пригласила высокую и «интересную» Анну стать моделью. К тому времени, когда закончились все переговоры, Анна уже окончила школу. По совету матери, она решила рискнуть и приняла приглашение работать во Франции моделью. «Я не восприняла эту идею всерьез, хотела отказаться. Мама, легко увлекающийся человек, убедила меня лететь в Париж. Я не верила в успех и пришла на кастинг с одной фотографией, сделанной “Полароидом”, но вдруг все закрутилось, завертелось.… Через неделю я снималась для французского издания Marie Clair», – вспоминает Азарова.
Во Франции 16-летняя Анна довольно быстро добилась популярности и стала востребованной моделью. Ее плакаты украшали улицы Парижа, она работала для рекламы престижных компаний, сотрудничала с известными домами мод. За границей красавица провела 8 лет. В 24 года Анна вернулась на родину. И сразу занялась актерской карьерой. В России практически с первой же роли ее настигла громкая популярность – когда на телеэкранах страны в прайм-тайм вышел сериал «Дорогая Маша Березина». Начинающая актриса Анна Азарова получила главную роль и сыграла известную модель Машу, которая возвращается в Москву после долгой работы в Европе.
Анна практически сыграла саму себя. Ее героиня встречается со своей прошлой жизнью — подругами, одноклассниками, первой любовью — Димой Романовым, который тут же старается вернуть прежние симпатии. Но все же героиня отличается от актрисы: ситуация героини осложнялась тем, что во Франции у нее остался годовалый ребенок, а его отец – владелец крупного модельного агентства, готов на все, чтобы вернуть Машу во Францию. За перипетиями жизни героини Азаровой с интересом следила вся страна. Сериал оказался рейтинговым и широко прославил Анну. Азарова решила сосредоточиться на кино. Но одновременно со съемками она поступила в Российский институт управления на факультет управления. Следом она снялась в эпизодах сериала «Холостяки», комедии «Даже не думай 2: Тень независимости». В 2006 году актриса получила вторую главную роль – переводчицы в ленте «Кинофестиваль», посвященной взаимоотношениям звезд Московского кинофестиваля и КГБ. Следом Анна сыграла объект обожания нескольких мужчин в комедии «Один в новогоднюю ночь» (2006); Вилию, спасающую своего отца, и подругу главного героя в телефильме «Молодой Волкодав» (2007); глупую секретаршу Аню в нашумевшей социальной комедии «День выборов» (2007); наивную романтичную молодую жену Милу в драме «45 см» (2008); Варю в историческом кино «Господа офицеры: Спасти императора» (2008).
В 28 лет Анна стала матерью, родив сыновей-близнецов от бизнесмена Павла Башнина.
После родов она продолжила активно сниматься. В 2011 году Анна стала героиней фильма Евгения Пашкевича «Гольфстрим под айсбергом», повествующего о мифах о Лилит, первой жене Адама. Эротическая притча участвовала в конкурсе Московского кинофестиваля, чем закрепила успех актрисы в фестивальной среде.
В 2012-ом 32-летняя Анна Азарова в третий раз стала матерью – в октябре у нее родилась дочь Александра. С отцом малышки Анна живет гражданским браком и его имя не афиширует.
