Anna Foglietta approda allo spettacolo quasi per caso trascinata dalle sue passioni.
Già al Liceo Classico Socrate di Roma, sceglie di seguire un corso di teatro, opera, musica e operetta iniziando a calcare le scene, dietro le quinte, e cantando nel coro con la sua voce da mezzosoprano.
La prima esperienza assoluta in un ruolo sarà infatti un'operetta di Jacques Offenbach dai racconti di Hoffmann. Terminato il liceo, diventa un factotum al Teatro de' Cocci di Roma, ma grazie a questa gavetta entra in scena vestita da Pulcinella per fare la suggeritrice. Da qui inizia un percorso che passa attraverso la pubblicità, il teatro, la televisione e approda infine al cinema. Arriva alla sua prima esperienza televisiva con "La Squadra" in cui rimane per quattro anni e a cui seguono due stagioni di "Distretto di Polizia".
Il primo film per il cinema è "Sfiorati" di Angelo Orlando e nel 2008 "Solo un padre" di Luca Lucini per la cui interpretazione riceve il suo primo premio: Attrice Rivelazione dell'Anno al Festival delle Cerase. Con il ruolo di Eva in "Nessuno mi può giudicare" di Massimiliano Bruno ottiene la candidatura ai David di Donatello e ai Nastri d'Argento e riceve il premio Antica Fratta che la consacra come miglior attrice di commedia per il 2011. Lavora con i Vanzina in "Ex-Amici come prima" (2011) e in "Mai stati uniti" (2013), con Neri Parenti in "Colpi di Fulmine" nel 2012. Per quest'ultimo vince il Cine Ciak d'Oro come miglior attrice comica e le Chiavi d'Oro per gli incassi.
Ritorna in televisione con "L'oro di Scampia" e con "Ragion di Stato" di Marco Pontecorvo, mentre al cinema, nel 2014, è tra i protagonisti di "Confusi e Felici" di Massimiliano Bruno e nel 2015 è la protagonista femminile del terzo film da regista di Edoardo Leo, "Noi e la Giulia".