Родилась 26 апреля 1989 года.
Окончила школу в театральном классе, служила в театре В.В.Спесивцева.
В 2004—2006 год — учёба в РАТИ (ГИТИС), эстрадный факультет, мастерская В. Назарова. Служила в Театре МГТНИ п/р В. Назарова.
Сотрудничает с Театром.doc.
В последнее время играет в театре Драматургии и Режиссуры Казанцева и Рощина в Центре Высоцкого на Таганке.
Ранние годы
В 14 лет ушла из дома. Отец Ани — кандидат медицинских наук, автор научных работ, когда-то был скрипачом и играл в театре. Он с трудом принял то, что дочь бросила учёбу в 8-м классе и ушла в театр Спесивцева, где, как она сама говорит, «ходила и узнавала, нюхала и вкушала прелесть театра, будучи в массовках и групповках». Но, увидев однажды её, читающую отрывок по сценической речи, он сказал дочери, что она права.
Однажды вечером, выйдя из театра после спектакля «Кофточка», Аня стала ловить машину. Перед ней остановился «Лексус», за рулем которого сидел народный артист России Владимир Назаров, но Аня этого не знала. Через какое-то время Назаров позвонил Ане и пригласил её на эпизод в фильме «Продаётся детектор лжи». Для неё специально прописали роль девушки, которая снимает с себя футболку, кидает её в лицо мальчику, садится и плачет. Именно этот незначительный эпизод и стал началом её карьеры…
В 16 лет Аня пришла поступать в МХТ. Но в тот момент, когда она стояла на 3-ий тур к Райкину, снова позвонил Назаров и предложил: «Приходи учиться ко мне, в ГИТИС».
Помимо того что Аня талантливая драматическая актриса, она так же с раннего детства занимается танцами и вокалом. Потому и предпочла эстраду (Назарова) драме (Райкина)… Но как оказалось позже, выбор был ошибочным… Вследствие чего она и ушла со 2-ого курса ГИТИСа и тут же была принята в театр Драматургии и Режиссуры Казанцева и Рощина в центре Высоцкого на Таганке и в кино, где мы имеем возможность наблюдать её до сих пор…
Карьера в кино
После знакомства с Владимиром Назаровым снялась в маленькой эпизодической роли в фильме «Продаётся детектор лжи» (2005).
Так и не доучившись в ГИТИСе, в 2006 году бросила институт и пришла работать в Центр драматургии и режиссуры под руководством А. Казанцева и М. Рощина.
Первую главную роль в кино Анна сыграла в 2008 году в фильме Леонида Рыбакова «Скажи Лео», который в этом же году стал лауреатом международного кинофестиваля «Меридианы Тихого» во Владивостоке в номинации «Приз зрительских симпатий за лучший российский фильм».
В 2011 году Анна входила в состав жюри ежегодного российского кинофестиваля «Окно в Европу» в Выборге в номинации «Игровое кино».
Творчество Анны Старшенбаум:
В радиусе миллиарда световых лет
Ни одной чёртовой душонки!
Можно ли к этому привыкнуть?
Принять и смириться?..
Я в вас не верю - все пластиковые.
Лучше мяса кусок на лицо,
Чем эти улыбочки выслушивать.
Ты в правильном направлении движешься,
Ты колоссальный контраст на фоне фальши,
Аж глаз режет.
Личная жизнь
В 2009—2014 годах Анна Старшенбаум была замужем за российским актёром Алексеем Бардуковым. 11 ноября 2011 года у Анны родился сын Иван.
Двоюродная сестра — актриса Ирина Старшенбаум .