Como actriz infantil, recibió múltiples nominaciones al Premio Artista Joven por sus papeles en Fly Away Home (1996), The Member of the Wedding (1997) y A Walk on the Moon (1999), y un Nominación al premio Screen Actors Guild por aparecer en la película de comedia dramática de Cameron Crowe Almost Famous (2000).

Recibió una nominación adicional al Globo de Oro por su trabajo en la película para televisión The Courageous Heart of Irena Sendler (2009).

Cuando Anna tenía 15 años, su madre y ella decidieron trasladarse a Los Ángeles para impulsar su carrera como actriz.

Terminó el instituto en la Windward School, obteniendo su diploma en junio de 2000, y después se trasladó a Nueva York donde se matriculó en la Universidad de Columbia hasta que la abandonó un año después para centrarse en su carrera como actriz.

No confirmaron su relación hasta febrero de 2009 en una entrevista para la revista TV Guide US y seis meses después anunciaron que estaban comprometidos[1]​ para casarse en Malibú el 21 de agosto del siguiente año.

Otro dato interesante es que cuando ganó el Óscar, Paquin superó destacadamente a la actriz Holly Hunter que interpretó a su madre en la película y resultó esa misma noche ganadora del Óscar a la mejor actriz por dicha interpretación y estaba también nominada en la misma categoría por su papel secundario en otro filme llamado The firm.

No obstante debido al interés que mostraron por ella diversos directores y la prestigiosa agencia de representación William Morris Agency, Anna pareció reconsiderar su postura y decidió continuar su carrera como actriz.

Tras grabar X-Men se puso a las órdenes de Cameron Crowe en la aplaudidísima y premiada con un Óscar al mejor guion original Casi famosos (2000).

Anna impresionó tanto al director durante su audición que desarrolló más su personaje para la película.

Ese año también estuvo vinculada a la película Tart pero finalmente tampoco apareció en ella.

Con esta cinta, y junto a sus compañeros de reparto, ganaría un Gotham Award.

[16]​ Finalmente la productora Searchlight dio paso a un estreno muy discreto y limitado en EE.

Su siguiente película estrenada en cine fue la comedia indie The Romantics que resultó ser un verdadero fracaso de taquilla, recaudando tan solo 107.000 dólares en Estados Unidos.

[20]​ En 2011 apareció en un cameo en Scream 4,[21]​ en la secuencia de apertura, y protagonizó Margaret[22]​ donde su trabajo fue especialmente aplaudido.

También logró papeles de protagonista dos años después en Straight A’s, junto a Ryan Phillippe y Luke Wilson,[23]​ y al año siguiente en el primer largometraje de su compañía productora, una cinta independiente llamada Free Ride.

La película está basada en el viaje de Jessica Watson, una marinera australiana que intentó la circunnavegación global en solitario a los 16 años.Anna también ha trabajado en televisión.

La serie le hizo ganar su primer Globo de Oro,[28]​ así como una nominación a los SAG,.

En 2012 fue la actriz elegida por Jane Campion para protagonizar su miniserie Top of the Lake,[33]​ pero debido a su embarazo el papel protagonista terminó en manos de Elisabeth Moss.

Esta colaboración habría supuesto el primer reencuentro de Campion, Paquin y Holly Hunter desde El Piano.

Fue nominada para un premio Drama Desk y ganó un Theatre World como actriz secundaria por su actuación.

Su segunda incursión teatral sería en Londres con This Is Our Youth en 2002 junto a Hayden Christensen y Jake Gyllenhaal.

En 2004 consiguió el Drama Desk Awards por The Distance From Here junto a sus compañeros de reparto, por la mejor interpretación en grupo.

Dentro de poco Anna afrontará un nuevo reto profesional al dirigir y escribir su primera película, que será The Pink Hotel.

[37]​ Anna fundó junto a su hermano Andrew una compañía productora de corta vida llamada Paquin Films.

[24]​ En 2012 la productora cambió su nombre a CASM Films y añadió a sus proyectos Spitfire, la adaptación de la novela The Pink Hotel,[38]​ y el corto Civilianaire Boys’ Club, siendo Anna la directora de la segunda.

[41]​ En marzo de 2015 The Wrap anunció en exclusiva que estaban desarrollando una miniserie bajo el acuerdo alcanzado con HBO y en colaborazión con Jack Black.