Anna Bonaiuto di origine napoletana, diplomata all’Accademia d’Arte Drammatica, ha lavorato con i più illustri registi teatrali quali Luca Ronconi, Toni Servillo e Carlo Cecchi.Nel 1992 le viene affidato il ruolo della moglie di Renato Caccioppoli in Morte di un matematico napoletano di Mario Martone che la conferma come una delle attrici di maggior talento del panorama artistico nazionale. Nel 1993 vince la Coppa Volpi alla Mostra internazionale d’arte cinematografica di Venezia come migliore attrice non protagonista nel film di Liliana Cavani Dove siete? Io sono qui.
Nel 1995 è diretta ancora da Mario Martone nel film L’amore molesto, tratto dall’omonimo romanzo di Elena Ferrante, e il ruolo le vale il Nastro d’Argento e il David di Donatello.
Tra i molti film in cui è comparsa con personaggi memorabili ricordiamo Il Caimano di Nanni Moretti (2006), Mio fratello è figlio unico di Daniele Lucchetti, Il Divo di Paolo Sorrentino (2008).
Numerosi i riconoscimenti anche dalla critica teatrale tra i quali il Premio Ubu nel 2003 come migliore attrice italiana per l’interpretazione di donna Rosa Priore in Sabato, domenica e lunedì di Eduardo De Filippo con la regia di Toni Servillo.
Nanni Moretti l’ha scelta per “Tre Piani” il suo ultimo film (2021), tratto dall’omonimo romanzo di Eshkol Nevo.