O nome verdadeiro de Ananya é Ayilya Nair. Ela começou sua carreira como artista infantil no filme Pai Irmãos Malayalam em 1995. Ela fez sua estréia no cinema adulto com o filme Malayalam Positivo em 2008. No ano seguinte, ela fez sua estréia no cinema Tamil com o filme Nadoodigal. O filme foi aplaudido pelos críticos e também teve um enorme sucesso nas bilheterias. Por seu desempenho além de críticas positivas, ela também ganhou o Prêmio Vijay de Melhor Atriz Debut.

Depois de Naadodigal, ela retornou à indústria cinematográfica de Malayalam. Ela atuou com os atores lendários como Lakshmi Gopalaswamy, Lalu Alex e Mohan Lal no filme de Malayalam, Shikkar. Shikkar estabeleceu-se como uma atriz realizada na indústria cinematográfica de Malayalam. Seu co-ator Mohan Lal saiu em todos os elogios por ela e até chamou-a Vijaya Shanthi de Malayalam.

Ela teve a sorte de dividir espaço de tela com o lendário ator Amitabh Bachchan no filme de Malayalam, Kandahar. Seu filme Malayalam Seniors and Doctor Love precisa de uma menção especial. Ela ganhou o prêmio de Melhor Atriz Coadjuvante por ambos os filmes. Simultaneamente, ela também fez sua estréia no cinema Telugu com Amayakudu em 2011. Ela finalmente ganhou o Prêmio de Melhor Atriz do Estado de Kerala por seu filme Dhoore em 2013.

Com o passar dos anos, ela ganhou fama na indústria cinematográfica de Tamil e Malayalam, apresentando performances sensacionais e continua forte mesmo depois de passar quase uma década na indústria cinematográfica. Seus filmes lançados recentemente incluem The Reporter, Urumbukal urangarilla e Maharshi, entre outros.