Anna Netrebko ha studiato opera al Conservatorio di San Pietroburgo e ha frequentato il Merola Opera Program di San Francisco. Ha iniziato la sua carriera nel 1994. Le sue interpretazioni spaziano dalle opere di Mozart ai capolavori del bel canto (La Somnambule e Anna Bolena), ai capolavori francesi (Manon e Roméo et Juliette), a Puccini (da La Bohème a Turandot), a Verdi (da La Traviata ad Aida e Macbeth), al verismo (Andrea Chénier e Adriana Lecouvreur), a Tchaikovski (da Iolanta a Eugene Onegine), a Lohengrin e molti altri.

Si esibisce sui maggiori palcoscenici lirici internazionali e in numerosi concerti e recital nei cinque continenti. Le sue esibizioni all'apertura della Coppa del Mondo di calcio nel 2006 alla Waldbühne di Berlino e nel 2018 sulla Piazza Rossa di Mosca sono state trasmesse dalla televisione internazionale.

Artista esclusiva di Deutsche Grammophon dal 2003, la sua vasta discografia comprende opere, repertorio concertistico, album da solista e una registrazione di duetti d'amore con il marito, il tenore azero Yusif Eyvazov. Comprendendo arie di Verdi, Wagner, Strauss, Puccini, Cilea e Purcell, il suo ultimo album, Amata dalle tenebre, è stato pubblicato nel novembre 2021, mentre il suo album da solista del 2016, Verismo, è stato a lungo in cima alle classifiche classiche in decine di Paesi.

Anna Netrebko è stata nominata per tre Grammy Awards, per il Bambi Award in Germania e per il Classical BRIT Awards nel Regno Unito nelle categorie “Female Vocalist of the Year” e “Female Artist of the Year”.