Анна Владленовна Самохина родилась 14 января 1963 года в городе Гурьевске, Россия. Отец Анны работал в литейном цехе на заводе, а мама - на том же заводе в конструкторском бюро. Кроме Анны в семье выросла старшая дочь Маргарита.

Практически сразу после рождения Анны вся семья переехала жить в город Череповец.

В возрасте семи лет Анна потеряла отца и матери пришлось самостоятельно воспитывать двоих дочерей.

В таком же возрасте маленькая Анна начала учиться играть на фортепиано. Она много занималась музыкой самостоятельно, а потом и в музыкальной школе.

В возрасте 14 лет Анна принимала участие в постановках Череповецкого народного театра, а спустя год пошла постигать актёрское мастерство в Ярославском театральном училище.

В 1982 году, после окончания училища, Анна устроилась на работу в Ростовский ТЮЗ.

В 1983 году Анна впервые появилась на экранах телевизоров. Она исполнила эпизодическую роль в фильме «Признать виновным».

В 1987 году Самохина исполнила роль Мерседес в картине «Узник замка Иф», где также снялись известные советские актеры Михаил Боярский, Алексей Петренко и Виктор Авилов.

В 1988 году Анна исполнила главную роль в фильме «Воры в законе» по рассказу Фазиля Искандера. А затем актриса с успехом снялась в роли Маританы в фильме «Дон Сезар де Базан» (1989) и Княжны Таракановой в исторической драме «Царская охота» (1990).

В 1989 году Самохина перебралась Ленинград, где была принята на работу в Театр имени Ленинского комсомола.

В 90-х годах Анна Самохина снялась в двух десятках фильмов, но большой популярностью пользовались лишь несколько из них, такие как «Дура» (1991), «Семьянин» (1991), «Тартюф» (1992) и «Китайскiй сервизъ» (1999). В последнем вместе с ней снялись такие звезды как Олег Янковский, Сергей Безруков, Владимир Меньшов и Богдан Ступка.

Также в 1990-х годах Анна стала художественным руководителем студии «Диапазон». В 1996 году на фестивале в Монако она представляла телефильм «Гроза над Русью», поставленный по «Князю Серебряному» А. Толстого, в котором свои последние роли исполнили Сергей Бондарчук и Олег Борисов.

В том же 1999 году актриса появилась в одном из эпизодов сериала «Улицы разбитых фонарей».

В 2001 году Анна получила роль потомственной колдуньи Ады Захаржевской в сериале «Черный ворон» (2001-2004).

В 2003 году она снялась в третьем блоке сериала «Бандитский Петербург», а также сыграла роль Ирины Полянской в фильме «Повторение пройденного».

В том же 2003 году Анна возвратилась на театральную сцену, но не в Москве, и не в Питере, а … в Тольятти, где она сыграла в постановке чехословацкого драматурга Иржи Губача «Наполеон и Жозефинна». Спектакль, поставленный тольяттинским театром «Колесо», прошел при полных аншлагах.

В 2008 Самохина сыграла небольшую роль в фильме «Настоящая любовь», главные роли в котором исполнили Татьяна Федоровская, Игорь Лифанов и Владимир Турчинский.

В 2009 году с ее участием вышли два сериала - «Любовь – не то, что кажется» и «Дом без выхода», а в 2010 году еще два - «Цвет пламени» и «Семейный дом», а также фильм «В стиле jazz», где она исполнила роль жены режиссёра.

В конце 2009 года Анна с болями в желудке была госпитализирована в Военно-медицинскую академию Санкт-Петербурга, где ей был поставлен диагноз рак желудка четвертой стадии.

8 февраля 2010 года Анна Самохина скончалась на 48 году жизни в хосписе № 3 города Санкт-Петербург.