8 декабря 1993 года в американском городе Денвере (штат Колорадо) в семье Дейва и Джанет Роб родилась дочь. Ее в честь матери отца, Анны Мари, и бабушки матери, Анны Софи, назвали Анна София. Перед камерой Анна София (AnnaSophia Robb) в первый раз появилась в рекламе Макдоналдса, а в кино она дебютировала с ролью Кристи Экерт в короткометражном фильме "День отца". Позже она появилась на канале ickelodeon в сериале "Дрейк и Джош", где играла эпизодическую роль. В 2004 году Анна София в телевизионной картине "Саманта: Каникулы американской девочки" сыграла роль главной героини. В 2005 году она снялась в драме "Благодаря Винн-Дикси" Уэйна Вонга, и сыграла Вайолетт в фильме "Чарли и шоколадная фабрика" Тима Бёртона. Наряду с этим она стала лицом торговой марки Trad Clothing выпускающей одежду для девочек. В 2007 году Анна София снялась в триллере "Жатва" и в фэнтезийной семейной драме "Мост в Терабитию", в которой актриса спела песню "Keep Your Mind Wide Open", вошедшую в официальный саундтрек. В том же 2007 году на канском кинофестивале режисер-дебютант Брэд Айзек представил свой фильм-драму "Есть мечты - будут и путешествия", в котором Анна София сыграла роль первого плана. Тогда же на телевидении состоялась прьемера детской приключенческой киноленты "Ложь и шпионы" с ее участием. В 2008 году на экраны вышел фильм Дага Лимана "Телепорт", в котором Анна София сыграла главную героиню в школьные годы, и драма "Лунатизм". В 2009 году в прокате появились фильмы "Ведьмина гора" и "The Space Between", в которых актриса снялась во второстепенных ролях. В своей "заэкранной" жизни Анна София любит читать, кататься на сноуборде, петь и танцевать. Актриса занимается и благотворительностью.