Estudió latín, historia y literatura en Kiev y en San Petersburgo. Allí se casó con Nikolái Gumiliov en 1910, promotor del acmeísmo, corriente poética que se sumaba al renacimiento intelectual de Rusia a principios del siglo XX. Los acmeístas rompían con el simbolismo, de carácter metafórico, y restablecían el valor semántico de las palabras.

En esta línea Anna publica en 1912 su primer libro de poemas titulado La tarde. En ese mismo año nace su único hijo, Lev.

Estos primeros escritos parecen intuir la gran soledad en la que se verá sumergida años más tarde, tras las trágicas consecuencias de la revolución rusa de 1917. Que trajó consecuencias para toda Rusia, y por supuesto, Anna y su familia también se verán afectados ya que en 1921 su marido fue acusado de conspiración y fusilado. Más tarde, su hijo será también arrestado y deportado a Siberia. Y por último, su amigo e historiador de arte, Nikolai Punin, moriría de agotamiento en un campo de concentración en 1938.

Los poemas de Anna se prohibieron, fue acusada de traición y deportada. Por temor a que fusilaran a su hijo quemó todos sus papeles personales. En 1944 pudo regresar a Leningrado con su hijo, ciudad devastada tras el asedio nazi.

En 1945 el joven intelectual británico Isaiah Berlin quiso visitarla antes de regresar a Londres. Ese encuentro se prolongó durante veinte horas donde Anna le leyó sus poemas y se sinceró con él, pero esto tuvo trágicas consecuencias ya que su hijo volvió a ser encarcelado durante diez años. Esta vez la escritora se negó a silenciar su voz y siguió adelante con su poemario más importante, Réquiem, ahí explica que en aquella Unión Soviética los únicos que estaban en paz eran los difuntos y que los vivos pasaban su vida yendo de un campo de concentración a otro.

El libro fue publicado sin su consentimiento y conocimiento en 1963 en Múnich. Al año siguiente viaja a Taormina (Italia), donde recibe el Premio Internacional de Poesía y en 1965 es nombrada doctor honoris causa por la Universidad de Oxford. Viaja a Gran Bretaña con escala en París y se publica en Moscú El correr del tiempo (1909-1965), un balance incompleto (y censurado) de su obra.