Анна Матисон родилась в Иркутске. Окончила лингвистический лицей. Ещё во время учёбы в Иркутском государственном университете на международном факультете работала на местном телеканале «АИСТ»; сначала — ведущей и редактором, затем генеральным продюсером. В 2004 году Анна Матисон с группой коллег основала независимую студию REC и являлась её директором вплоть до переезда в Москву в 2008 году. Самой известной работой студии стал короткометражный фильм по произведениям Евгения Гришковца «Настроение улучшилось».
В 2013 году Анна Матисон окончила Всероссийский государственный университет кинематографии им. С.А. Герасимова (мастерская Натальи Рязанцевой). В 2009 году в качестве режиссёра и сценариста совместно с Евгением Гришковцом сняла свой первый полнометражный фильм «Сатисфакция». В главных ролях снялись Евгений Гришковец и Денис Бургазлиев. На нескольких фестивалях фильм был отмечен призами.
Сотрудничество с Евгением Гришковцом продолжалось на театральной сцене: в 2009 году вышла их совместная пьеса «Дом», которую в настоящее время играют в Школе современной пьесы, МХТ им. Чехова и других театрах, а в 2014 году – пьеса «УИК ЭНД», премьера которой состоялась в октябре этого года в Школе современной пьесы.
В качестве сценариста Анна Матисон принимала участие в работе над кинофильмами «Ёлки-2», «Ёлки-3», «Ёлки-1914», в последнем — являлась также креативным продюсером. С 2009 по 2014 год работала как режиссёр над рядом документальных проектов о классической музыке: «Музыкант» (о пианисте Денисе Мацуеве), «Мариинский театр и Валерий Гергиев», «Прокофьев: во время пути», «Продолжение следует», «Тринадцатый», а также над фильмами-операми «Левша», «Семён Котко», «Троянцы», «Дон Кихот».
Новая постановка оперы Николая Римского-Корсакова «Золотой петушок» — дебют Анны Матисон в Мариинском театре. В этом спектакле она выступает одновременно как режиссёр-постановщик, художник-постановщик и художник по костюмам.
