2006年，在曼努埃尔·古铁雷斯·阿拉贡执导的爱情电影《来自法国的玫瑰》中饰演了自己第一个角色 ；同年，她前往西班牙追求演艺事业。2007年3月，安娜·德·阿玛斯主演的科幻电影《恋爱之歌》在西班牙上映；5月，她主演的悬疑剧《寄宿学校疑云》开播，她在剧中饰演了主要角色之一的Carolina Leal 。

2009年，与阿雷胡·苏拉斯、荣·冈萨雷斯共同主演爱情喜剧电影《谎言、性、派对》。2010年，与胡安·何塞·巴勒斯塔共同出演的历史电视剧《希斯帕尼亚》开播 。2011年，主演西班牙恐怖片《死胡同》，在片中饰演了女主角Rosa 。

2013年，在恐怖喜剧片《法拉第》中饰演一个配角。2014年，与马丁尼奥·里瓦斯搭档主演爱情片《极少数的吻》。2015年，与基努·里维斯搭档主演的惊悚片《敲敲门》在美国第31届圣丹斯国际电影节首映，从而进军好莱坞 。

2016年1月，与基努·里维斯、米拉·索维诺联袂主演的剧情片《上帝的女儿》在美国公映，她在片中饰演陌生女孩Isabel de la Cruz ；8月，与迈尔斯·特勒、乔纳·希尔联袂主演的喜剧电影《军火贩》上映，在片中饰演男主角大卫·派寇兹的女友 ；同年，与罗伯特·德尼罗、埃德加·拉米雷兹联袂出演拳击传记片《顽石之拳》 。

2017年，与斯科特·伊斯特伍德搭档主演的动作惊悚片《超速驾驶》 ；10月，与瑞恩·高斯林、哈里森·福特联袂主演的科幻动作电影《银翼杀手2049》上映，在片中饰演中饰演贴心虚拟人女子乔伊 ，她凭借该片入围第44届土星奖最佳女配角奖 。2018年9月，确认主演黑色惊悚片《等待海伦》，凯文·波拉克执导 。

2019年6月，其主演的喜剧电影《昨日奇迹》在英国上映 ；随后，与乔尔·金纳曼、裴淳华共同主演犯罪惊悚片《告密者》，该片改编自Anders Roslund和Börge Hellström所著的小说《三秒钟》 ；8月，确认主演玛丽莲·梦露的传记电影《金发女郎》，该片改编自乔伊斯·卡罗尔·奥茨的同名小说 ；9月，与埃德加·拉米雷兹、佩内洛普·克鲁兹等人共同主演的间谍题材影片《黄蜂网络》在第76届威尼斯电影节首映 ；11月6日，入选由《好莱坞报道者》公布的2019年25位新一代好莱坞新星 ；11月27日，与丹尼尔·克雷格、克里斯·埃文斯联合主演的犯罪电影《利刃出鞘》上映，安娜饰演只要一说谎就会呕吐的护工玛塔 ，后因此获得第77届美国电影电视金球奖音乐/喜剧类最佳女主角提名 。

2020年11月13日，与本·阿弗莱克搭档主演的惊悚片《深水》上映，二人饰演一对感情有问题的夫妻 ；12月，宣布加盟Netflix出品的动作惊悚片《灰人》，与瑞恩·高斯林和克里斯·埃文斯再度合作 。

2021年4月2日，与丹尼尔·克雷格、拉尔夫·费因斯等人共同出演的动作电影《007：无暇赴死》上映，她饰演被邦德爱慕的女郎帕洛玛 。