Родилась 30 декабря 1999 года в семье актрисы Алевтины Добрыниной. У неё есть брат Ваня Добрынин, они близнецы, он тоже снимается в кино.
Настя начала сниматься в 2002 году, в 2 года. Широкую известность Настя Добрынина получила, снявшись в главной роли в фильме «Кука» в 2007 году.
Получает стипендию от фонда Спивакова. Учится в школе-экстернате № 1480, в музыкальной школе им. Глазунова № 33 по классу фортепиано, в английской школе «Бони», танцевальном коллективе «32 f» и факультативно верховой езде в конном комплексе Кузьминки.
Фильмография юной актрисы уже насчитывает более 30 фильмов.