Nacida el 12 de febrero de 1882 en San Petersburgo.
Un embarazo prematuro y una infancia enfermiza, hace que sus padres busquen un ambiente que fuera adecuado para su frágil salud y se trasladan al campo.
A los ocho años de edad su madre la llevó a una representación de la Bella Durmiente, de Piotr Ilich Tchaikovsky y desde entonces quedó encantada con el ballet.
Cursó estudios en la escuela del Ballet Imperial. Debutó como solista en el año 1899 convirtiéndose en prima ballerina en 1906.
Realizó giras por Europa en el año 1907 y apareció brevemente con los Ballets Rusos del empresario Sergei Diáguilev; en 1910 aparece en Estados Unidos junto al bailarín ruso Mijáil Mordkin en el Metropolitan Opera House de Nueva York.
Crea su propia compañía en el año 1911 y hasta 1925, año de su retirada, recorrió Europa, América, África y Asia llevando.
Fue una destacada representante del ballet clásico ruso. Se interesó por las danzas étnicas de la India y Japón.
Sus interpretaciones más destacadas fueron Giselle, El lago de los cisnes, Las sílfides, Don Quijote, Copelia y el solo de La muerte del cisne, creado para ella en 1905 por el coreógrafo ruso Mijáil Fokin.
En 1914, contrajo matrimonio con su manager y acompañante, Victor Dandre.
Anna Pavlova falleció el 23 de enero de 1931 en La Haya, afectada por una pulmonía. Pocos días antes, el tren en el que viajaba había quedado detenido por un accidente y ella corrió por la nieve, vestida con su camisón, para ayudar a los heridos. Sus últimas palabras fueron: «prepárenme el traje de cisne».
