Urodziła się jako Anna Mazepa w Nowym Jorku w 1958 roku, gdzie jej rodzice (z pochodzenia Ukraińcy) byli dyplomatami przy ONZ. W 1980 roku ukończyła dziennikarstwo na Uniwersytecie Moskiewskim. W czasie studiów wyszła za mąż za znanego później dziennikarza telewizyjnego Aleksandra Politkowskiego. Mieli dwoje dzieci: syna Ilię i córkę Wierę.
Na początku lat 90. uzyskała obywatelstwo USA. Pisząc dla „Nowaja Gazeta” (opozycyjnej wobec władz Federacji Rosyjskiej) zwracała uwagę na łamanie praw człowieka w Czeczenii. Otwarcie krytykowała Władimira Putina i Ramzana Kadyrowa. W roku 2002 napisała książkę Wtoraja Czeczenskaja (polskie wydanie w 2006 roku). Jej książka Putin’s Russia (Rosja Putina) była po raz pierwszy wydana w 2004 roku w Wielkiej Brytanii. Za swoją rzetelną pracę była od 1999 wielokrotnie nagradzana w Rosji i za granicą. Otrzymała z rąk Ryszarda Kapuścińskiego nagrodę Lettre Ulysses 2003. Swoimi reportażami zdobyła rozgłos w mediach międzynarodowych. Jej książki zostały przetłumaczone na wiele języków m.in. na angielski, francuski, niemiecki, hiszpański, duński, estoński, włoski, fiński, niderlandzki, norweski, szwedzki i japoński.