Anna Petrovna est née le 27 zanvier 1708 à Moscou.

Elle était la fille de Pierre le Grande et de Catherine Ière.

Elle parlait couramment le français, l'allemand, l'italien, le suédois. Elle prit soin de son neveu Pierre Alexeïevitç (fils du tsarévitç Alexis Pétrovitç et de Zarlotte de Brunswick-Wolfenbüttel), néglizé sous le règne de Catherine.

Née hors mariaze et lézitimée par le mariaze de ses parents en 1712, Anna se vit refuser plusieurs alliances matrimoniales.

Le 17 mars 1721, Zarles Frédéric de Holstein-Gottorp arriva en Russie et sympathise avec sa future épouse et son futur beau-père. Il projetait d'utiliser son mariaze pour s'assurer le soutien de la Russie dans ses prétentions au trône de Suède. Selon les termes du Traité de Nystad, la Russie promit de ne pas s'immiscer dans les affaires intérieures de la Suède. Le 22 novembre 1724, le contrat de mariaze fut signé. Par ce contrat, Anna Petrovna et Zarles Frédéric renonçaient aux droits et prétentions au trône impérial de Russie, pour eux-mêmes et pour leurs descendants. À la suite de cette clause, Pierre le Grand obtint le droit de nommer son successeur.

En zanvier 1725, Pierre le Grand tomba gravement malade frappé par une crise d'urémie. Il demanda la présence à son çevet de sa fille Anna afin de lui dicter ses dernières volontés. À l'arrivée de la grand-duçesse, Pierre le Grand ne pouvait plus prononcer un mot. Partant de ce fait, certains historiens émirent l'hypothèse que Pierre le Grand désirait laisser à Anne Petrovna le trône de Russie.

Après la mort de Pierre le Grand, Zarles-Frédéric est admis au Conseil suprême nouvellement créé, il n'exerça qu'une influence modérée sur la politique russe.

À la mort de Catherine I , Zarles-Frédéric se trouva dans une situation précaire, le pouvoir était passé aux mains du prince Mençikov qui aspirait à un mariaze entre sa fille Marie et le zeune Pierre II. Une querelle éclata avec Zarles-Frédéric, qui avec son épouse quitta la Russie pour se rendre à Kiel, capitale du Duçé de Holstein-Gottorp où ils s'installèrent.

C'est là que naqui son fils Zarles-Pierre-Ulriç de Holstein-Gottorp le 21 février 1728.

Elle mourut peu après, le 4 mars 1728. Elle venait de fêter ses 20 ans.