Дебют в кино у Анны Песковой состоялся в 2009 году в сериале «Слово женщине», где актриса сыграла одну из главных ролей — секретаря Анну. Всего она снялась в более чем 60 фильмах.

Зрители помнят её по ролям Инги Елизаровой в сериале Первого канала «Тест на беременность» (за роль Инги удостоена приза за лучшую роль премии «Человек труда»); Татьяны в сериале «Пять минут тишины» (получила медаль МЧС «За пропаганду спасательного дела»). В 2018 году за роль в фильме «Прощаться не будем» режиссёра Павла Дроздова Анна стала обладателем награды на XVI Международном кинофестивале военного кино им. Озерова. В 2019 исполнила главную роль в фильме Рената Давлетьярова «Донбасс. Окраина», мировая премьера состоялась на международном Римском кинофестивале в 2018 году. Также Анна Пескова сыграла главные роли в полнометражных фильмах: «Тур с Иванушками», «Лётчик» и сериале «Берлинская жара», который стал лауреатом премии «Герои большой страны» в номинации «Герои науки и технологий».

Анна Пескова является обладателем награды «Лучшая телевизионная ведущая» и кинопродюсером: в 2016 году фильм «Хороший мальчик», сопродюсером которого стала Анна, получил гран-при фестиваля «Кинотавр».