В 1979 году окончила Школу-Студию МХАТ на курсе у Виктора Монюкова. Работала во Владимирском театре драмы, затем — в Московском Новом драматическом театре и в театре «Сфера».
После успеха фильма "Не могу сказать «прощай»" Анастасия Иванова стала известной, но в кино её практически больше не приглашали.
Была замужем за актёром Борисом Невзоровым. Их роман начался на съёмках фильма «Не могу сказать „прощай“». А полтора года спустя у актёрской пары родилась дочь Полина. Спустя годы их дочь собиралась поступать в театральный, но отец сумел её отговорить. Дочь поступила в медицинский, тем самым реализовав несбывшуюся мечту матери.
В 1984 году её пригласили сниматься в фильме «Батальоны просят огня», но руководство заменило часть актёров, в том числе Иванову. По словам Невзорова «Для неё это была большая трагедия. Она её подкосила».
Во время «перестройки» скромные романтические героини, для которых идеально подходила Анастасия Иванова, оказались в кинематографе не востребованы.3 июня 1993 года Анастасия Иванова была убита в своей квартире. Следствие установило, что убийца был знакомым Ивановой, так как она его впустила в квартиру. Основным подозреваемым был 30-летний Сергей Просветов, родственник актёра Александра Савченко, с которым Иванова снималась в «Не могу сказать прощай», отсидевший к тому времени 10 лет за убийство другой актрисы. Предположительно, он зашёл к Ивановой под предлогом помянуть Александра Савченко, который умер за год до этого. Когда Иванова впустила его и стала накрывать на стол, Просветов нанёс ей 2 ножевых ранения, а затем задушил. Преступник забрал старый видеомагнитофон и несколько дешёвых колец. По горячим следам преступника задержать не удалось. Позднее Просветов был убит во время бытовой ссоры сыном своей любовницы В дальнейшем снялась лишь в небольших ролях в двух фильмах, причём один из них был дебютной режиссёрской работой её мужа.