Робб родилась 8 декабря 1993 года в Денвере, штат Колорадо, США, в семье Джанет и Дейва Робб. Она была названа в честь её прабабушки по материнской линии, Анны Софи, и её бабушки по отцовской линии, Анны Мари. У неё есть собака Белла, помесь болонки с пуделем. АннаСофия любит петь, кататься на сноуборде, танцевать и читать, особенно Гарри Поттера и историческую фантастику. Занималась танцами и спортивной гимнастикой на протяжении четырёх с половиной лет, но бросила занятия чтобы больше сфокусироваться на актёрском мастерстве. У АнныСофии Английские, Шотландские, Датские, Шведские и Ирландские корни. Снялась в 37 кинокартинах, лучшие из них: "Сёрфер души", "Саманта: Каникулы американской девочки", "Мост в Терабитию",  "Благодаря Винн Дикси",  "Лунатизм", "Ведмина гора" и "Есть мечты – будут и путешествия".

Интересные факты:

Её имя означает «Благосклонная мудрость».
Занималась гимнастикой, из которой ушла, начав карьеру актрисы.
Проходила пробы к «Маленькому Манхеттену», в котором снимался её партнёр по фильму «Мост в Терабитию» Джош Хатчерсон.
За время съёмок фильма «Чарли и шоколадная фабрика» она собрала из жевательной резинки шар, размером с мяч для игры в софтбол.
Во время кастинга для фильма «Мост в Терабитию» режиссёр первоначально посчитал её слишком привлекательной для роли. Однако во время прослушивания Анна-София продемонстрировала своё глубокое понимание личности Лесли и получила роль.
Её сингл «Keep Your Mind Wide Open» — саундтрек к фильму «Мост в Терабитию» — на протяжении недели занимал 90-е место в чарте Billboard Hot 100.