Paquin se narodila ve Winnipegu v Manitobě v Kanadě jako dcera Mary Paquin (rozené Brophyové), učitelky angličtiny a rodačky z Wellingtonu na Novém Zélandu, a Briana Paquina, učitele tělesné výchovy na střední škole z Kanady. Paquin má dva starší sourozence: Andrewa (narozeného 1977), režiséra, a Katyu (narozenou 1980), jejímž partnerem je bývalý spoluvůdce novozélandské Strany zelených Russel Norman. Paquinova rodina se přestěhovala na Nový Zéland, když jí byly čtyři roky. Do osmi nebo devíti let navštěvovala školu Rudolfa Steinera v Raphael House. Mezi její hudební koníčky z dětství na Novém Zélandu patřila hra na violu, violoncello a klavír. Věnovala se také gymnastice, baletu, plavání a sjezdovému lyžování, ačkoliv neměla žádné koníčky spojené s herectvím.
Paquin na Novém Zélandu navštěvovala střední školu Hutt Intermediate School (1994-95). Po zahájení středoškolského studia ve Wellingtonu na Wellington Girls’ College dokončila středoškolské vzdělání na Windward School v Los Angeles poté, co se po rozvodu rodičů (1995) přestěhovala s matkou do USA. Windward School absolvovala v červnu 2000 a požadavek na veřejně prospěšné práce pro školu splnila prací ve vývařovně a ve středisku speciálního vzdělávání. Jeden rok studovala na Columbia University, ale od té doby byla na dovolené, aby mohla pokračovat v herecké kariéře.
Režisérka Jane Campionová hledala malou holčičku, která by hrála hlavní roli ve filmu Piano, který se měl natáčet na Novém Zélandu, a v novinách se objevila inzerce oznamující otevřený konkurz. Paquinova sestra si inzerát přečetla a šla si to vyzkoušet s kamarádkou; to inspirovalo Paquinovou, aby se také zúčastnila konkurzu. Když se Campionová setkala s Paquinovou – jejíž jedinou hereckou zkušeností byla role skunka ve školní hře – velmi na ni zapůsobilo, jak devítiletá předvedla monolog o Flořině otci, a byla vybrána z 5000 kandidátů.
Když byl Piano v roce 1993 uveden do kin, byl chválen kritiky, získal ceny na řadě filmových festivalů a nakonec se stal populárním filmem mezi širokým publikem. Paquin si svým debutovým výkonem ve filmu vysloužila v roce 1993 Oscara za nejlepší ženský herecký výkon ve vedlejší roli ve věku 11 let, čímž se stala druhou nejmladší držitelkou Oscara v historii, hned za Tatumem O’Nealem. Piano bylo natočeno jako malý nezávislý film a neočekávalo se, že bude všeobecně známý, a Paquin a její rodina neplánovali pokračovat v hereckých kruzích. Nicméně byla pozvána do agentury William Morris a stále dostávala nabídky na nové role. Systematicky je odmítala, ale v roce 1994 se objevila ve třech reklamách pro telefonní společnost MCI. Později natočila sérii televizních reklam pro společnost Manitoba Telecom Systems ve svém rodném městě Winnipeg. V roce 1994 se také objevila jako hlas v audioknize s názvem Velkolepý nos.
V roce 1996 se objevila ve dvou filmech. První rolí byla mladá Jane ve filmu Jana Eyrová. Druhou rolí byla hlavní role ve filmu Odleť domů, kde hraje mladou dívku, která se po smrti své matky nastěhuje ke svému otci a nachází útěchu v péči o osiřelé houslistky.
Jako teenager si zahrála ve filmech jako A Walk on the Moon, Amistad, Hurlyburly, She’s All That a Almost Famous.
X-Men, True Blood a další
Paquin byla v roce 2008 obsazena do role servírky Sookie Stackhouse v seriálu stanice HBO Pravá krev, což byla její první role v televizním seriálu. Seriál je založen na románové sérii The Southern Vampire Mysteries od Charlaine Harris, odehrávající se ve fiktivním městě Bon Temps v Louisianě. Během práce na seriálu Pravá krev začala chodit se spoluhercem Stephenem Moyerem a později si ho v roce 2010 vzala.
V roce 2009 si Paquinová zahrála Irenu Sendlerovou, Polku oslavovanou jako hrdinku holocaustu, ve filmu Odvážné srdce Ireny Sendlerové, životopisném filmu televizní stanice CBS podle knihy Matka dětí holocaustu: Příběh Ireny Sendlerové, jehož autorkou je Anna Mieszkowská. Film byl natočen v Lotyšsku a byl pro televizní stanici Hallmark Hall of Fame.
V roce 2010 měl ve vybraných kinech v září premiéru Paquinův film Romantici, romantická komedie s Joshem Duhamelem a Katie Holmesovou. V roce 2011 si zahrála cameo roli ve Vřískotu 4 po boku Kristen Bellové. Hrála také hlas Kristin v epizodě seriálu Phineas a Ferb.
Dne 5. srpna 2009 Paquin oznámila zasnoubení se svým kolegou ze seriálu Pravá krev Stephenem Moyerem, se kterým chodila od natáčení pilotního dílu seriálu v roce 2007. Vzali se 21. srpna 2010 v soukromé rezidenci v Malibu v Kalifornii. Paquin a Moyer mají syna Charlieho a dceru Poppy, což jsou dvojčata narozená v září 2012. Díky manželství s Moyerem má Paquin také nevlastního syna Billyho (narozeného v roce 2000) a nevlastní dceru Lilac (narozenou v roce 2002). Rodina žije v Benátkách v Los Angeles v Kalifornii.
1. dubna 2010 vystoupila Paquinová jako bisexuálka v rámci veřejné kampaně Give a Damn v rámci True Colours Fund, skupiny na podporu práv organizované Cyndi Lauperovou, která se věnuje LGBT rovnosti.
True Colours Fund byl vytvořen, aby „inspiroval a zapojil všechny, zejména heterosexuály, aby se stali aktivními účastníky pokroku v oblasti gay, lesbické, bisexuální a transgenderové rovnosti“. Ve videu Anna Paquinová uvádí: „Jsem Anna Paquinová. Jsem bisexuálka a je mi to úplně jedno“. Na otázku ohledně její účasti ve videu Paquinová odpověděla: „Nebylo to jako velké tajemství, byla to jen věc, na které mi záleželo a kterou jsem soukromě podporovala, ale ne věc, o které bych kdy měla příležitost mluvit způsobem, který by byl užitečný. Samozřejmě vím, že hlas jednoho člověka nemusí nutně tolik dělat, ale já jsem jen chtěla udělat svůj díl práce.“ V květnu 2012 v rozhovoru pro Us Weekly Paquinová odmítla názor, že bisexualita je volba. „Moje sexualita není vymyšlená, pro bisexuála to není o pohlaví. To není rozhodující faktor pro to, kdo je přitahuje,“ konstatoval Paquin.
Paquin také podporuje další charity a nadace, jako jsou Dětská nemocnice Los Angeles, Make-A-Wish Foundation, Elton John AIDS Foundation a The Art of Elysium.