Австрийско-немецкая сопрано. Родилась в 1983 году в Ной-Ульме в земле Бавария. Внучка дирижёра Феликса Прохазки, правнучка композитора Карла Прохазки; брат – тенор Даниэль Прохазка. Вместе с родителями вскоре переехала в Вену, а в шестилетнем возрасте из Вены – в Берлин. Окончила Берлинскую высшую школу музыки имени Эйслера.
В 2002 году дебютировала на оперной сцене в берлинской Комише опер в партии Флоры («Поворот винта» Б. Бриттена, постановка Гарри Купфера). С 2006 года – постоянная солистка Берлинской государственной оперы. Исполняет ведущие партии в операх И. Стравинского, В. А. Моцарта, Г. Ф. Генделя, Дж. Верди, Ж. Бизе; помимо стандартного оперного репертуара широко исполняет старинную и современную музыку. В 2009 году приняла участие в мировой премьере «Мнемозины» Вольфганга Рима, в 2012 году стала первой исполнительницей главной партии Инанны в опере Йорга Видманна «Вавилон» на сцене Баварской государственной оперы.
С 2007 года регулярно выступает с Берлинским филармоническим оркестром. Её выступления с «берлинскими филармониками» под управлением Клаудио Аббадо и Саймона Рэттла были с восторгом приняты критиками и публикой.
В 2009 году впервые выступила на Зальцбургском фестивале. Выступала в спектаклях Баварской государственной оперы, театра Ла Скала, Парижской оперы, Большого театра, берлинской оперы Унтер ден Линден, театра ан дер Вин и др. Ведёт активную концертную деятельность, сотрудничает с крупнейшими симфоническими оркестрами и известными камерными ансамблями. В ноябре 2014 года выступила в Большом зале Санкт-Петербургской филармонии в партии Дидоны в концертном исполнении оперы «Дидона и Эней» Г. Пёрселла (с оркестром и хором MusicAeterna по управлением Т. Курентзиса).
В 2013 году снялась в документальном фильме «Волшебный мир Анны Прохазки», в 2014 году сыграла роль Катерины в художественном музыкальном фильме «Вариации Казановы» с Джоном Малковичем.
Живёт в Берлине.