Анна Котова родилась 7 июня 1986 года в Москве.
В 2007 году начинающая актриса дебютировала в кино, сыграв роль Анны в сериале «Школа №1».
В этом же году девушка окончила актерский факультет РАТИ (курс П. О. Хомского и В. В. Теплякова), а спустя два года — Высшую национальную школу телевидения.
В 2010 году Анна была принята в труппы «Театра. DOC» и «Центра драматургии и режиссуры им. А. Казанцева и М. Рощина» (на Беговой).
Сыграла в спектаклях: «89-93 (Сквоты)», «Час восемнадцать», «Кастинг», «Синий слесарь», «Алконовеллы» (все — Театр. DOC) и «Класс Бенто Бончева» (ЦДР им. А.Казанцева и М.Рощина).
Голосом актрисы говорят героини в фильмах: «Пророк» (2009), «Я люблю тебя, Филипп Моррис» (2010), «Одинокий мужчина» (2010), «Хлоя» (2010), «Погребенный заживо» (2010), «Убойные каникулы» (Хлое) (2010), «Вкус ночи» (Шарлотта) (2011), «Бьютифул» (2011), «Голодные игры» (2012) и «Мастер» (2012).
Широкую известность актрисе принесли роли в телепроектах «Полицейский с Рублёвки» (2016), «Шторм» (2019) ,«Мылодрама» (2019), «Мылодрама 2» (2019) и «Проект «Анна Николаевна» (2020).
Супруг — Иван Дерябин, музыкант (в разводе)