Анни Жирардо родилась 25 октября 1931. В юности намеревалась стать хирургом, но в итоге стала звездой кино. Тяга к сцене привела ее в Парижскую консерваторию драматических искусств. После окончания учебного заведения Анни приняли в «Комеди Франсез».
В театре Жирардо проработала два года, а затем подалась в кинематограф. Первые ее роли были малопримечательны, однако в 1960 году Жирардо привлекла всеобщее внимание, сыграв проститутку Надю в картине Лукино Висконти «Рокко и его братья». Ее партнерами по фильму выступили Ален Делон и Ренато Сальватори, за которого она вышла замуж.
«Я очень страшная, но мне не для кого быть красивой!» — говорила Жирардо. Ее амплуа — самостоятельная, работящая современная женщина, наделенная сильной волей, но несчастная в личной жизни. Она была звездой феминистического движения, по сути таковой не являясь.
За свою карьеру Анни Жирардо снялась в нескольких десятках фильмов, попробовав себя в нескольких амплуа, в том числе комическом. Она работала на телевидении, в театре и записывала музыкальные альбомы. Среди ее наиболее известных киноработ — роли в фильмах «Умереть от любви» (1970), «Склока» (1978), «Украли бедро Юпитера»(1979), «Пианистка» (2001), «Скрытое» (2005).
В 1965 году Жирардо была названа лучшей актрисой Венецианского фестиваля за роль в фильме «Три комнаты на Манхэттене».
Актриса трижды становилась лауреатом национальной французской кинопремии «Сезар». В 1976 году она получила приз за лучшую женскую роль в картине «Доктор Франсуаза Гайян». В 1995-м и 2001-м она была удостоена «Сезаров» за роли второго плана в лентах «Отверженные» и «Пианистка» соответственно.
В 2008 году Анни Жирардо пригласили сыграть французскую журналистку мадам Жирард в российском сериале «Воротилы». Актриса с удовольствием приняла предложение, признавшись, что всегда счастлива сниматься у российских режиссеров.