Ана Думітраску народилася 5 грудня 1997 року в Дрегешані, Румунія. Вона вивчала акторську майстерність у Національному університеті театру і кіно «І. Л. Караджале» в Бухаресті, Румунія. Ще до випуску вона зіграла свою першу головну роль у фільмі «Непорочна» (2021), відзначеному нагородою «Лев майбутнього» за найкращий дебют на Венеційському кінофестивалі 2021 року.

Гру Ани Думітраску високо оцінили Cineuropa та ICSfilm. Вона також відома кількома короткометражними фільмами, зокрема мюзиклом «Crezi ca-i grav» (2019) і квір-драмою «Наш дім» (2021).