Ses parents sont professeurs de langues et Anna parle couramment le français. Elle est entrée à l'Oldham Theatre Workshop en 1989 et s'est produite dans de nombreuses pièces en Angleterre. L'année suivante elle jouait dans "In their shoes", et dans la minisérie d'Alan Bleasdale, "G.H.B.". Pendant les deux années sui suivent, elle tient plusieurs rôles à la télévision, dont celui de Beth Jordache dans la très populaire série "Brookside", pour lequel elle obtient le National Television Award de la meilleure actrice, puis joue face à Steve Mackintosh dans "Our Mutual Friend", d'après Charles Dickens. Anna Friel mène sa carrière au cinéma, à la télévision et au théâtre des deux côtés de l'Atlantique. En 2004, elle a joué aux Etats-Unis face à Rob Lowe dans la comédie romantique "Perfect strangers" et a incarné l'avocat de la défense Megan Delaney dans le drame de prétoire de Barry Levinson "The jury", puis a tourné Niagara Motel pour Gary Yates au Canada avant de revenir u pays de Galles pour "Irish Jam", avec Eddie Griffin. Début 2005, Anna Friel a annoncé sa grossesse, a tourné Goal, sur nos écrans le 12 octobre 2005, puis a donné naissance à la petite fille qu'elle a eue avec David Thewlis, Grace Ellen Mary, le 9 juillet 2005.

En 1995, elle a tenu son premier rôle au cinéma dans The Tribe de Stephen Poliakoff. Elle a interprété par la suite The Stringer de Paul Pawlikowski, Trois anglaises en campagne de David Leland, Trader de James Dearden, avec Ewan McGregor, Le songe d'une nuitd'été de Michael Hoffman, avec Kevin Kline et Michelle Pfeiffer, Sunset Strip d'Adam Collis, An everlasting piece de Barry Levinson, The war Bride de Lyndon Chubbuck, pour lequel elle a été nommée au Genie Award de la meilleure actrice, Me without you de Sandra Goldbacher et dernièrement Prisonniers du temps de Richard Donner. En 1997, elle a retrouvé la ascène de l'Almeida Theatre dans "Look Europe", avec Harold Pinter. Deux ans plus tard, elle a partagé à Broadway la vedette de la pièce de Patrick Marber "Closer" avec Ciaran Hinds, Rupert Graves et Natasha Richardson, et a remporté un Drama Desk Award de la meilleure comédienne et un Special Achievement Award qu'elle partage avec toute la distribution. Plus récemment, elle a joué à Londres "Lulu" à l'Almeida, qui lui a valu le Helen Hayes Award de la meilleure comédienne 2002. A la télévision, on l'a vu dans "Watermelon". Le 12 octobre 2005 elle joue dans Goal de Danny Cannon.