Анна Кармакова родилась в 1989 году в Северске (Томск-7). Обучалась в музыкальной школе по классу академического вокала, занималась эстрадным вокалом. В 2009 году окончила Новосибирский государственный театральный институт (курс Анатолия Ахреева).
С 2009 года – актриса Новосибирского академического молодежного театра «Глобус». Исполнила роль Марии в первой российской постановке мюзикла «Вестсайдская история» и главную роль в спектакле «Звуки музыки» (постановка компании «Стейдж Энтертейнмент»).
С 2012 года – актриса Московского драматического театра имени А. С. Пушкина. В числе спектаклей с ее участием – «Слуга двух господ. Russian edition», «Заповедник», «Инспектор пришел», «Рыцарь пламенеющего пестика», «Сделано в СССР», «Дом, который построил Свифт», «Женитьба Фигаро», «Вишневый сад», «Таланты и покойники» и другие.
Снималась в фильмах «Рыба моя», «Отель Элеон», «Купи меня», «День Главбуха».
Номинант национальной премии «Золотая маска» (2016) как лучшая актриса в категории «Оперетта/Мюзикл» за роль Дэллы/Джонзи в камерном мюзикле «Рождество О. Генри» Театра имени А. С. Пушкина.
