Anna Charlotte wurde als Tochter von Élisabeth Charlotte de Bourbon-Orléans und Leopold von Lothringen geboren. Sie gehörte zu den vier Kindern, die das Erwachsenenalter erreichten. Im Gegensatz zu ihrer drei Jahre älteren Schwester blieb sie unverheiratet.
1723 wollte ihr Vater sie mit König Ludwig XV. vermählen, der noch immer auf Brautsuche war. Jedoch stand als zukünftige französische Königin auch die polnische Prinzessin Maria Leszczyńska zur Wahl. Die französische Prinzessin Henriette Louise von Bourbon entschied zugunsten der Polin als Braut für den König. Die Eltern Anna Charlottes waren darüber sehr verärgert, weil sie meinten, dass eine Französin Königin werden sollte. 1726 kam der junge Louis I. de Bourbon, duc d’Orléans als Bräutigam infrage,[1] die Hochzeitspläne wurden jedoch aus unbekannten Gründen aufgegeben.
Am 10. Mai 1738 wurde Anna Charlotte Äbtissin der Abtei Remiremont.[2] Dieser Titel wurde nur Frauen besonders hohen Adels zuerkannt, dies soll sie mit besonderem Stolz erfüllt haben.
Teresa Schröder-Stapper: Fürstäbtissinnen: Frühneuzeitliche Stiftsherrschaften zwischen Verwandtschaft, Lokalgewalten und Reichsverband. Böhlau, Köln / Weimar 2015, ISBN 978-3-412-22485-1, S.521.
Pierre Heili: Anne-Charlotte de Lorraine, 1714-1773: abbesse de Remiremont et de Mons : une princesse européenne au siècle des Lumières : catalogue de l'exposition placée sous la présidence d'honneur de Mgr Otto de Habsbourg-Lorraine, 18 avril-26 mai 1996. Editions Gérard Louis, 1996.