Zielonooka piękność urodziła się 29 maja 1982 roku w brazylijskim mieście Itabira.

Choć jest wysoka i bardzo szczupła, nie należy do typu wychudzonych, wyglądających choro modelek. Jest bardzo seksowną, zmysłową pięknością. Jej cecha charakterystyczna to zgrabne, umięśnione ciało.

Ana przyjaźni się z Alessandrą Ambrosio, Isabeli Fontaną czy Jessicą White. Poza modelingiem interesują ją muzea, uwielbia jeździć na rowerze i chodzić na plażę. Barros jest wysportowaną, a nie wygłodzoną modelką.

Jej kariera rozpoczęła się w 1996 roku, kiedy to jako czternastolatka wygrała brazylijską edycję konkursu Elite Model Look, a w zmaganiu na szczeblu światowym pokonała wszystkie rywalki. Jeszcze w tym samym roku młodziutka modelka przeprowadziła się do Nowego Yorku.

W 2000 została twarzą marki Baby Phat. Na wybiegu zadebiutowała w lutym tego roku - chodziła dla Valentino, Diora, Christiana Lacroix w Paryżu.

W 2001 jej zdjęcia pojawiły się w magazynie Elle. W marcu Ana zamknęła paryski pokaz kolekcji Valentino, a od listopada pracowała jako aniołek Victoria’s Secret.

W 2002 pozowała do katalogu tej znanej bieliźniarskiej marki. Kolejne miesiące przyniosły współpracę z Armanim, okładkę Sport Illustrated.

2003 rok rozpoczał się dla modelki okładką we włoskim Glamour, a zakończył okładką brytyjskiego GQ.

W 2004 Barros została twarzą nowej linii ubrań Jennifer Lopez. W tym i kolejnych latacg wystąpiła również w reklamach Diesela, L’Oreal, pozowała do sesji, które ukazywały się w takich pismach jak Marie Claire, GQ, Vogue, Sports Illustrated, Elle.

W 2009 roku wzięła udział w pokazie najnowszej kolekcji Victoria’s Secret.