Née le 25 septembre 1971 à Arras, Anne Le Nen a grandi à Libreville (Gabon) avant de suivre des études scientifiques et économiques à Paris. Avant de devenir actrice, elle a été mannequin pour Ted Lapidus, a travaillé dans la production de spectacles, et est devenue instructrice diplômée de krav-maga, publiant même un DVD d'autodéfense pour femmes en 2008. Sa carrière d'actrice décolle en 2010 grâce aux conseils de Dominique Besnehard, qui la pousse à prendre des cours de comédie, menant à son premier grand rôle de capitaine de police dans la série Antigone 34. Elle est très connue pour ses collaborations fréquentes avec Muriel Robin (dans des films et téléfilms), et incarne depuis 2023 la capitaine Barbara Delandre dans la série à succès Master Crimes sur TF1. Dans sa vie privée, elle partage la vie de Muriel Robin depuis 2006 ; le couple s'est pacsé en 2009 et s'est marié le 20 février 2021 à Rueil-Malmaison.