Анна Ковальчук родилась 15 июня в городе Нойштрелитц (Германия). В 1998 году она окончила Санкт-Петербургскую государственную академию театрального искусства (курс под руководством А.С. Шведерского) и была принята в труппу театра. В её репертуаре множество спектаклей, среди которых «Крошка» (Кристиана), «Шутки Птушкиной» (Аня), «Дама-призрак» (Беатрис), «Мнимый больной» (Анжелика), «Жак и его господин» (Дочь), «Кровать для троих» (Лилит), «Варвары» (Лидия Павловна), «Мера за меру» (Изабелла), «Приглашение в замок» (Диана Мессершман), «Каренин. Анна. Вронский.» (Анна), «Night and day» (Дада), «Фредерик, или Бульвар преступлений» (Береника), «Заповедник» (Таня), «Я боюсь любви» (Аня), «Три сестры» (Наташа), «Все мы прекрасные люди» (Наталья Петровна), «Мёртвые души» (Коробочка), «Вишнёвый сад» (Раневская) и другие. Ковальчук также снималась в ряде фильмов, включая «Любовь зла», «Особенности национальной политики», «Тайны следствия», «Против течения», «Усадьба», «Час пик», «Мастер и Маргарита», «Рифмуется с любовью», «Адмиралъ», «Можно, я буду называть тебя мамой», «И была война», «Личное дело капитана Рюмина», «Пётр Первый. Завещание», «Ура! Каникулы!», «Годунов», «Екатерина. Фавориты» и «Ворожея». Анна Ковальчук является лауреаткой высшей петербургской театральной премии «Золотой софит» за роль Агафьи Тихоновны в спектакле «Город. Женитьба. Гоголь.» (2015). Она была награждена призом «За воплощение образа положительного героя» на международном правовом кинофестивале «Закон и общество», а также дважды становилась обладательницей приза «За лучшую женскую роль в сериале» на фестивале «Виват, кино России!» за свои роли в сериалах «Тайны следствия» и «Мастер и Маргарита». В 2008 году ей было присвоено почётное звание «Заслуженная артистка России», а в 2020 году — «Народная артистка России».