Анна родилась 14 мая 1974 года в Москве. На экране она дебютировала в 1993-м году в документальной ленте своего отца. Фильм, получивший название «Анна: От шести до восемнадцати», показывал изменения в мироощущении ребенка на протяжении нескольких лет. В ленте Никита Михалков задавал дочери одни и те же вопросы в разные периоды ее жизни. Фильм получил международный успех и был удостоен ряда премий. Но сама Анна не любит эту картину, считая ее слишком личной.
Как и остальные дети известного режиссера, Анна с детства была погружена в мир кинематографа, став старше, она поступила на актерский факультет ВГИКа (мастерская А.Ромашина), который окончила с отличием в 1997-м году. Свою первую роль Анна сыграла уже в 1995-м году в мелодраме «Первая любовь», основанной на одноименном рассказе Тургенева, а уже в следующем году вышла экранизация пьесы Гоголя – «Ревизор». В 1998-м году Михалкова сыграла в картине отца «Сибирский цирюльник», имевшей широкий успех. Параллельно с этим Анна училась на юридическом факультете МГИМО, где получала второе высшее образование.
Несмотря на слухи о том, что известность детей Никиты Михалкова объясняется его влиятельным положением в отечественном кинематографе, актерская карьера Анны и по сей день развивается по своему собственному пути. Начиная с 90-х годов, Анна достаточно активно снимается у разных режиссеров, среди ее работ – «Небо в алмазах» (1999), «Лицо французской национальности» (2000), «Любовь и правда Федора Тютчева» (2003), «Свои» (2004), «Изображая жертву» (2006) и «Сыщик Путилин» (2007). Наиболее плодотворным в карьере актрисы оказался 2008-ой год, тогда она сыграла в четырех фильмах: «Скажи Лео», «Обитаемый остров», «Живи и помни» и «Сумасшедшая помощь». А среди последних актерских работ Анна Михалковой можно отметить ленты «2 дня», «Бедуин» и «Кококо».
Параллельно с актерской карьерой Анна занимается работой на телевидении, где ведет популярную детскую передачу «Спокойной ночи, малыши!».
Анна Михалкова замужем за предпринимателем Альбертом Баковым, в браке с которым у нее родились два сына и дочь.
