Анастасия Талызина родилась 5 июля 1999 года в Москве, в актерской семье. Ее мама и бабушка — Ксения Хаирова и Валентина Талызина — известные артистки. Об отце Насти, втором муже ее мамы, мало что известно.
В детстве и юности будущая артистка занималась балетом.
После школы Настя поступила в Щепкинское училище.
В 2018 году Анастасия Талызина дебютировала в кино, сыграв роль Алисы в фильме ужасов
«Пиковая дама: Зазеркалье», снятого режиссером Александром Домогаровым-младшим.
В 2019-м молодая актриса сыграла главную роль — модельера Татьяну — в сериале «Тонкие материи».
Еще одной известной киноработой Талызиной стала одна из главных ролей в медицинском сериале «Чудо-доктор», вышедшем на телеэкраны в 2020 году.
В этом же году Анастасия Талызина снялась в популярном телесериале «Патриот».