Ана Думитраску родилась 5 декабря 1997 года в Дрэгэшани, Румыния. Она изучала актёрское мастерство в Национальном университете театра и кино «И. Л. Караджале» в Бухаресте, Румыния. До выпуска она сыграла свою первую главную роль в фильме «Непорочная» (2021), удостоенном награды «Лев будущего» за лучший дебют на Венецианском кинофестивале 2021 года.

Игра Аны Думитраску была высоко оценена в Cineuropa и ICSfilm. Она также известна по нескольким короткометражным фильмам, включая мюзикл «Crezi ca-i grav» (2019) и квир-драму «Наш дом» (2021).