musicalu A Little Night Music.
W 2003 roku miał miejsce jej filmowy debiut w Letnim obozie, otrzymała przez to nominacje do Chlotrudis Award dla najlepszej aktorki drugoplanowej oraz Independent Spirit Awards za najlepszy debiut za rolę Fritzi Wagner.
Cztery lata później w 2007 roku zagrała Ginny Ryerson w Rocket Science, a jej występ został bardzo dobrze oceniony przez krytyków co zaowocowało nominacją do Independent Spirit Awards w kategorii najlepszej aktorki drugoplanowej.
W tym samym czasie otrzymała rolę Jessiki Stanley w filmie Zmierzch, adaptacji książki Stephenie Meyer. Film pojawił się na ekranach w 2008 roku. W 2009 premierę miała kolejna część sagi, w której również wystąpiła.
W tym samym roku premierę miał film W chmurach, gdzie Anna gra u boku George’a Clooneya. Za tę rolę Kendrick otrzymała nominacje do nagród Gildii Aktorów Filmowych, Satelity, Złotego Globu i Oscara jako najlepsza aktorka drugoplanowa.
W 2023 roku ukazał się film Randka w Ciemno (Woman of the Hour), który był jej debiutem reżyserskim.