1895年12月3日，出生于奥地利维也纳，她的父母都是犹太人，父亲是精神分析学派的创始人西格蒙德·弗洛伊德，她是家中最小的孩子，也是西格蒙德·弗洛伊德六个子女中唯一继承父业的人。在她出世以前，西格蒙德·弗洛伊德曾希望她是个男孩。自幼不受父亲重视，她自己曾在与朋友信函中称当时如果有避孕药，她是不会来到这个世界的。但她并未让父亲失望，自幼对学术有兴趣。
15 岁以前已经开始阅读父亲的论文，自行研习精神分析。14 岁即出席旁听父亲主持的精神分析研讨会。1912 年安娜在维也纳的考泰季中学毕业，此后她没有上过大学。中学毕业后，她曾担任过小学教师。
1918年，23 岁的她因连夜恶梦而陷入情绪困扰，经由父亲连续分析治疗达 4 年之久后才真正接触心理学。当时她每周接受 6 个小时的分析，时间在晚上 10 点钟，直到 1922 年中断，但从 1924 年开始后的几年中，她仍断断续续接受其父的精神分析。
1920 年，父女两人一块儿参加了在海牙举行的国际精神分析学会，并在弗洛伊德的朋友魏格纳·乔莱格教授的维也纳精神病教学医院里参加古典精神分析的学习。
1922 年安娜获准参加维也纳精神分析学会，并取得正式会员资格。
1923年开始做精神分析的临床实践。
1924 年首次在学会提出研究报告，题为《击败幻想与白日梦》，引起精神分析学界重视。该报告内容时她对白日梦患者的个案研究，实际上那个患者就是她自己。
1925—1928年曾担任维也纳精神分析学会主席，并担任维也纳精神分析教育学院院长，她还积极参加了国际精神分析学会的活动，并担任精神分析学会的名誉主席。
1928年她发表了《儿童分析技术导论》，第一次系统地阐述了她的儿童心理学研究成果，开创了儿童精神分析的治疗法。
1936年她发表了著名的《自我与防御机制》一书，扩展和深化了防御机制的概念与功能，为自我心理学的发展奠定了基础，开创了儿童精神分析学领域，提出了精神分析的儿童发展观与教育观以及诊断图、发展线索等理论，并将儿童精神分析思想应用于教育、法律、儿科学等领域，为儿童精神分析的理论建构与应用实践作出了巨大贡献。
1938 年，纳粹德国入侵奥地利之初，安娜曾被德军逮捕，获释后陪同父亲赴英国伦敦避难，一面照顾已患口腔癌多年的父亲，一面继续在伦敦从事儿童精神治疗工作。
1939－1945年，她在维也纳创办了一所私立小学，将原来用于病人的精神分析理念扩展用在教育上以研究儿童。后来成为著名心理学家的 E.艾里克森 ，当时即在该校任教，并跟随安娜从事儿童精神分析研究。与此同时，她还在英国伦敦创办汉普斯特战争疗养院。机构创办初期，照顾在战争中和双亲失散的小孩，战后她改为儿童诊护所，开设儿童心理治疗课程，并对精神紊乱的儿童和成人进行临床诊断和分析治疗。这一时期她还走遍欧美，作专业和通俗的精神分析讲演，并担任耶鲁大学法学院和儿童研究中心的访问教授。
此外她还开办了一个健康儿童科，一个因社会案件而设的幼儿班和一个专收盲童的幼儿班。在此期间她和一位同事多萝西·伯林海姆合著了《战时的幼儿》 、《无家可归的婴儿》 、《战争与儿童》 三本书。
1952 年起她担任汉普斯特诊疗所的所长直到1982年10月9日，逝世于英国伦敦，享年87岁。
