Anne Loiret se passionne très tôt pour l'art dramatique. Après avoir grandit dans l'Ouest de la France, elle choisit de se consacrer pleinement au métier de comédienne et intègre le prestigieux Conservatoire National Supérieur d'Art Dramatique (CNSAD) de Paris. Elle y suit une solide formation académique de 1986 à 1990 qui lui permet d'acquérir les bases de son jeu théâtral. Marquée par cet enseignement, elle gardera toujours un lien fort avec cette institution dont elle intègrera plus tard le conseil d'administration.

À sa sortie du Conservatoire, la comédienne fait ses premiers pas sur les planches dans la pièce Harold et Maude aux côtés de Denise Grey. Le théâtre devient rapidement son terrain d'expression privilégié, alternant entre pièces classiques et créations contemporaines. Au fil des années, elle travaille sous la direction de metteurs en scène renommés et brille dans des œuvres marquantes comme Qui a peur de Virginia Woolf ? ou Avant de s'envoler de Florian Zeller, prestation qui lui vaut d'ailleurs une nomination.

En parallèle de sa carrière théâtrale, Anne Loiret s'impose comme un visage incontournable de la télévision française. Elle s'illustre dans des séries remarquées telles qu'Action Spéciale Douanes ou Marion Mazzano, prouvant son aisance dans des registres très variés. Son talent pour composer des personnages intenses lui permet également de marquer les esprits dans des téléfilms politiques ou policiers d'envergure, à l'image de La Dernière campagne, Meurtres à Amiens, Manipulations, Louis 28 ou encore Rivages.

Au cinéma, l'actrice devient une figure de second rôle particulièrement prisée, surtout à partir des années 2010. On la voit ainsi dans Je ne dis pas non, La Très très grande entreprise, Complices, Ma Première fois, Cheba Louisa, La Vie d'Adèle - Chapitres 1 et 2, A 14 ans, Boomerang, L'Etudiante et Monsieur Henri, Éperdument, Un beau voyou, Mais vous êtes fous, A Good Man, Le Monde après nous, Les Promesses, Maigret, La Voie Royale, Le Consentement, En fanfare, Qui brille au combat et On était des loups.