Анна Белова родилась 6 января 1961 года в городе Александровск-Сахалинский Сахалинской области. В школьные годы Аня вместе с матерью переехала в Москву, где успешно окончила математическую школу. В 1984 году Белова получила специальность инженер-системотехник в Московском инженерно-физическом институте. Позже получила дополнительное образование в научно-исследовательском институте радиоприборостроения.

После окончания университета Анна Белова пришла работать в НПО «Вымпел». Здесь прошла путь от рядового инженера до главного специалиста по внешней экономике. В конце 80-х годов Анна Григорьевна создала и возглавила движение под названием Научно-техническое творчество молодежи при НИИ радиоприборостроения.

В 1992 году вместе с иностранными консультантами Белова работала над проектом изменения организационно-правовой формы «Вымпела»: после распада Советского союза часть его предприятий оказалась на территории независимых государств - Беларуси и Украины. Параллельно с этим проектом Анна Григорьевна совместно с Дмитрием Борисовичем Зиминым участвовала в деле создания организации «Вымпел-Коммуникации». Это были первые шаги на рынке сотовой связи хорошо известного сейчас бренда Beeline.

С 1993 года Белова возглавляла московское представительство крупной американской компании Booz Allen & Hamilton. С 1994 года в течение двух лет занимала пост председателя транспортного комитета Американской торгово-промышленной палаты. В период с 1996 по 1998 год работала заместителем председателя совета директоров Американской ТПП в России.

В 1998 году назначена директором по государственным консалтинговым и комплексным проектам «Юникон/МС консультационная группа». В 1999 году Белова создала ЗАО «Современные бизнес-технологии», которое за два года вошло в тройку ведущих российских консалтинговых фирм.

В 2000 году получает второе высшее образование по специальности «Финансы и кредит». После чего успешно получает ученую степень кандидата экономических наук, защитив диссертацию по тематике эффективного управления ж/д-транспортом в условиях реформ.

С 2000 года началась карьера Беловой в РЖД, она возглавила разработку проекта реформы российских железных дорог. Программа реформирования железнодорожного транспорта была утверждена и заслужила высокие оценки международных инвестиционных аналитиков. Успех реформы считается не только успехом отрасли, но и успехом государства в целом.

С 2001 года в течение двух лет Анна Григорьевна работала заместителем Министра путей сообщения Российской Федерации, став первой женщиной-руководителем высокого ранга в этой отрасли за всю 150-летнюю историю. В 2003 года назначена вице-президентом ОАО «РЖД» по реформированию, корпоративному развитию и информатизации.

С 2005 до 2007 года являлась советником руководителя Федерального агентства по атомной энергии и одновременно являлась первым заместителем гендиректора ОАО «Техснабэкспорт». С 2007 по 2011 год Анна Григорьевна член Правления, заместитель генерального директора, директор по стратегии, корпоративному развитию и интеграции ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания». В июле 2013 года по собственной инициативе Анна ушла из СУЭКа.

В течение восьми лет Анна Белова являлась членом совета директоров ОАО «Международный аэропорт Шереметьево». Также является членом Наблюдательного совета «Россельхозбанка». Председатель совета директоров Российской венчурной компании. Член советов директоров ПАО «Юнипро», ОАО «Скоростные магистрали» и TiscaliS.p.A. На протяжении 10 лет входила в состав советов директоров более чем 25 российских и международных компаний.   

В 2014 году стала победителем премии «Лучший корпоративный директор АО с государственным участием» в номинации «Лучший председатель совета директоров», учрежденной НП «Объединение корпоративных директоров и топ-менеджеров». В этом же году победила в общероссийской премии в области менеджмента «АРИСТОС» в номинации «Лучший независимый директор».

С 2017 года входит в состав Совета директоров ПАО АФК «Система». Член Комитета по аудиту, финансам и рискам, Комитета по связям с инвесторами и дивидендной политике, Комитета по этике и контролю Совета директоров ПАО АФК «Система». 

На протяжении семи лет Анна Григорьевна имеет преподавательский стаж в Высшей школе экономики. Является автором ряда научных статей и публикаций. В НИУ ВШЭ получила ученую степень профессора.