Анастасия окончила Школу-студию МХАТ в 2013 году и стала актрисой Государственного Академического Театра имени Моссовета. В кино дебютировала в 2003 году с эпизодической ролью в сериале «Подари мне жизнь». В 2008 году сыграла главную роль в фильме «Ночь бойца». В 2015 году снялась в картинах «Тряпичный союз» и «Достали!», а в 2016 году – в сериале «Ольга».

В 2018 году актриса появилась в фильме «Фагот», где присутствуют сцены с ее участием в обнаженном виде. За годы работы Анастасия Пронина зарекомендовала себя в разных жанрах, включая драму, трагикомедию и мелодраму.