Nació en San Petersburgu nel senu d'una familia llabradora de baxos recursos. Ella declaró que'l so padre morrió cuando ella tenía dos años d'edá. Ye posible que fuera fía illexítima, y los biógrafos especulen que'l so padre pudo ser el banqueru Lázar Polyakov, lo qu'esplicaría'l so deséu de nun falar enforma del so heriedu paternu. Cuando tenía ocho años foi refugada de la Escuela del Ballet Imperial por non tener abonda edá. Pero dos años más tarde foi almitida y tuvo una notable presencia nel Teatru Mariinsky con Pável Gerdt, Christian Johansson y Eugenia Sokolova quien la formaron nel ballet clásicu. Debutó na compañía'l 1ro de xunetu del añu 1899 cola Virxe Vestal y permaneció ende hasta los 16. Nos primeros años de los Ballets Rusos trabayó de volao con Serguéi Diáguilev antes de fundar la so propia compañía y presentase per tol mundu.
En 1909 percorrió Europa colos ballets de Serguéi Diáguilev y dos años más tarde formó la so propia compañía. Xunió les sos aptitúes coreográficu y grande dotes d'actriz. Apurrió munches innovaciones creadores. Sobresalió esencialmente na interpretación de los ballets románticos. En 1919, mientres una xira por Méxicu, Pávlova foi una de les primeres baillarines clásiques n'executar el Xarabe Tapatío, vistida cola indumentaria de china poblana.
Pávlova camudó pa siempres l'ideal de les baillarines. Nos años 1890, esperar de les baillarines del Teatru Mariinski que fueren téunicamente fuertes, y esto significaba, de normal, tener un cuerpu poderosu, musculosu y compactu. Pávlova yera delgada, d'apariencia delicada y etérea, perfecta pa los papeles románticos como Giselle. Los sos pies yeren desaxeradamente narquiaos, tantu ye asina que reforzó los sos zapatielles pointe amestando un cachu de cueru duru en soler pa soportar y apandar el cuerpu del zapatu. Nesi tiempu, munchos diéronse cuenta de les sos idees y considerar una de les creaciones más atélites pa despintar la plataforma del boxy. Pos ésti convertiríase nel zapatu pointe modernu, ente que l'empléu de la téunica en pointes funcionó menos dolorosamente y más fácilmente pal pie narquiáu.
Anna Pávlova finó de pleuresía en L'Haya, Países Baxos, pocos díes antes de cumplir 50 años, mientres taba de xira. El so últimu deséu foi que-y punxeren el so traxe pa La muerte del cisne, y les sos últimes pallabres fueron: "Tocái aquel postreru compás bien selemente". Acordies cola tradición del ballet, nel día qu'ella tenía qu'actuar dempués, l'espectáculu foi programáu, con un solu proyeutor qu'allumaba l'escenariu vacíu onde tendría de tar la baillarina. Foi cremada, los servicios aciagos facer na Ilesia Ortodoxa Rusa de Londres y foi incinerada nel Crematoriu de Golders Green d'esa mesma ciudá, onde reposen les sos cenices.
El postre «Pávlova» foi llamáu asina por ella, magar los sos oríxenes son aldericaos. Tantu Nueva Zelanda como Australia reclamen el creitu.