Pályafutása elején még mindenki csak Mia Thermopolisként, a mára ikonikussá vált A Neveletlen hercegnő-filmek ügyetlen, mégis szerethető főszereplőjeként ismerte. Az évek folyamán azonban bebizonyította, hogy színésznőként ennél jóval több rejtőzik benne, és valójában egy sokoldalú tehetség, aki az amerikai vígjátékoktól kezdve, a drámai szerepeken át, egészen a musicalekig számos műfajban helyt tud állni. Mára olyan sikerfilmek kötődnek nevéhez, mint A nyomorultak, Az Alice csodaországban, Az ördög Pradát visel, a Csillagok között, vagy például a Jane Austen élete, újabban pedig ismét egy figyelemfelkeltő alkotásban láthatja a közönség Jason Sudeikis oldalán.
Bár nevét napjainkban szinte mindenki ismeri Hollywoodban, azt viszont már kevesen tudják róla, hogy a színjátszás iránti szeretetet és rajongást nagyrészt az édesanyjának, a szintén színésznő Kate McCauley-nak köszönheti, aki saját bevallása szerint gyerekkora óta igazi példakép a számára. A színház mágikus légköre nagy hatást gyakorolt Hathaway-re: nyolc évesen úgy döntött, hogy édesanyja nyomdokaiba lép, és ő is a színészi hivatást választja.
A gimnázium befejezése után egy ideig a Vassar College angol és politikatudomány szakán, majd a New York-i Egyetem folytatott tanulmányokat, színészi álmairól azonban ez idő alatt sem mondott le.
Karrierje kezdetén több reklámban is szerepelt, és ő volt az első tinédzser, aki felvételt nyert a The Barrow Group Theater Company színészprogramjába.
A színésznő katolikus családban nőtt fel, így a vallás gyerekként rendkívül fontos része volt az életének, olyannyira, hogy kamaszként még az is megfordult a fejében, hogy apácának áll. 15 évesen aztán - miután rájött, hogy Michael, a bátyja meleg - hirtelen megváltozott a kapcsolata a katolikus egyházzal. „Kiderült, hogy az idősebbik bátyám meleg, és úgy éreztem nem lehetek egy olyan vallás híve, amelyik nem támogatja a bátyám szexuális beállítottságát. A családunk ezután áttért az episzkopális vallásra, én azonban ez utóbbiban sem találtam meg önmagamat. Egyelőre még keresem az utamat.”
Színészi karrierjében a nagy áttörést a 2000-es évek egyik nagy kedvence, a Neveletlen hercegnő című film hozta meg számára. Mint kiderült, Hathaway-nek mindössze egyetlen meghallgatásra volt szüksége ahhoz, hogy meggyőzze rendezőt, ő legmegfelelőbb választás a szerepre. „A Los Angelesben tartott meghallgatás egy pontján idegességemben véletlenül leestem a székről, és azt hiszem Garry Marshall végül ennek köszönhetően döntött úgy, hogy én játszhatom majd el Mia Thermopolist a filmben” – mondta a színésznő egyik Vogue-nak adott interjújában, majd hozzátette: a film 2001-es kiadása óta minden évben felidézi magában ezt a pillanatot, és hálát ad a sorsnak, amiért lehetőséget kapott arra, hogy valóra válthassa az álmait. „Ez volt az én tündérmesém kezdete.”
A Neveletlen hercegnő-franchise után egymás után találták meg a jobbnál-jobb szerepek. Az évek folyamán még arra is lehetőséget kapott, hogy egyik legnagyobb példaképével, Meryl Streeppel játszhasson együtt. Az ördög Pradát visel című filmben Hathaway egy friss diplomás fiatal nőt alakít, aki állást kap egy tekintélyes divatmagazinnál a szívtelen főszerkesztő, Miranda Priestly (Mery Streep) asszisztenseként. Hathaway korábban azt nyilatkozta, hogy igazi élmény volt együttjátszani a színésznővel, akitől rengeteg tanult a film forgatása alatt. „Egy igazán kedves, humoros és csodálatos nőt ismertem meg a személyében, de amikor kilépett a sminkszobából Miranda Priestly maszkjában, valódi jégkirálynővé változott. Szinte semmi sem tudta kizökkenteni a karakterből” – mondta az Access Hollywood interjújában Hathaway, aki azért, hogy kellően felkészülhessen a szerepre, gyakornoki állást vállalt a Christie’s aukciósházban. „Az ördög Pradát visel forgatásainak megkezdése előtt néhány hétig a Christie’s aukciósházban dolgoztam. Kávét vittem a dolgozóknak és egyéb asszisztensi feladatokat láttam el. Igazán nagyszerű és tanulságos élmény volt!”
Persze a színésznő máskor sem vette félvállról a szerepeit. A nyomorultak című film kedvéért például jelentős fizikai átalakuláson ment keresztül: hosszú haját kisfiúsan rövidre vágatta, és több mint 12 kilótól szabadult meg a forgatás alatt. A kegyetlensorsú prostituált, Fantine karakterére szellemileg és érzelmileg elsősorban édesanyja segített neki felkészülni, aki maga is játszotta a szerepet még A nyomorultak első amerikai turnéja alatt. „Sokat beszélgettünk Fantine-ról, és azt hiszem, ez rengetget segített abban, hogy közelebbi kapcsolatba kerüljek a karakterrel.” Bár Hathaway elmondása szerint a szerep testileg és lelkileg egyaránt megviselte, fáradozásai végül meghozták a jutalmukat, 2013-ban ugyanis a színésznő Oscar-díjat, Golden Globe-díjat, és Bafta-díjat nyert a Legjobb mellékszereplő kategóriájában.
Legújabb A kolosszus című filmje a sci-fi és a vígjáték furcsa keveréke. A történet szerint egy óriási szörny pusztít Szöul városában, látszólag teljesen céltalanul. Anne Hathaway egy depressziós nőt alakít, aki idővel rádöbben, hogy a félelmetes lény valahogyan az ő irányítása alatt áll, és minden mozdulatát utánozza. A filmet itthon az HBO tűzte műsorra.
Munkája mellett a színésznő számos jótékonysági kezdeményezéshez adta nevét az évek folyamán. Többször is felszólalt a nők és a gyermekek jogainak védelmében, emellett pedig lelkes melegjogi aktivista és az azonos neműek házasságának elszánt támogatója.
2017-ben az ENSZ jószolgálati nagyköveteként nagyhatású beszédet tartott a Nemzetközi Nőnap alkalmából a nemi egyenlőségek elősegítésével és a családok támogatásával kapcsolatban. Beszédében a szülési szabadságok jelenlegi amerikai rendszerét kritizálta, és kiemelte, nem csak a saját, de a gyerekeink érdeke is, hogy egy olyan világban élhessük, „ahol nőket és férfiakat nem büntetnek pénzügyileg azért, mert szülők szeretnének lenni.”
A színésznő 2012-ben házasodott össze a színész és üzletember Adam Shulmannel, akivel első gyermekük 2016. március 24-én született meg Jonathan Rosebanks Shulman néven.