Sa mère l'emmène à Paris en 1871. Passionnée de peinture, elle a pour professeur le peintre Pierre Auguste Cot.
Elle entre à l'Académie Julian en 1883. Elle présente son travail au Salon des artistes français en 1884 et y expose ensuite régulièrement avec succès.
Le château de By et l'atelier de Rosa Bonheur à Thomery conservent un important fonds d'œuvres d'Anna Klumpke ainsi que de nombreux effets personnels.