In carriera ha conquistato quindici tornei WTA in singolare, compreso il Roland Garros nel 2008; nei tornei del Grande Slam ha raggiunto un'altra finale a Parigi nel 2007 e agli Australian Open nel 2008. È stata inoltre numero uno del mondo dal 9 giugno al 10 agosto 2008 e poi dal 18 agosto al 7 settembre dello stesso anno, per un totale di dodici settimane. Dopo un periodo di scarsi risultati, torna al successo nel 2014 vincendo in tutto 56 partite e tornando tra le prime dieci tenniste al mondo a distanza di sei anni dall'ultima volta.
Si è ritirata dal tennis professionistico alla fine del 2016, all'età di 29 anni.
Carriera sportiva Iniziò a giocare a tennis all'età di cinque anni, dopo aver visto la televisione, chiese ai genitori di esser portata alla scuola di tennis e le fu regalata una piccola racchetta. Suo idolo era la tennista serba (poi statunitense) Monica Seles.
Cresciuta nella Jugoslavia delle guerre degli anni novanta, la sua formazione tennistica dovette affrontare difficoltà tra cui i bombardamenti della NATO nel 1999, per evitare i quali era costretta ad allenarsi al mattino presto, o la mancanza di strutture invernali, superata, come lei stessa ha raccontato in un'intervista, giocando in una piscina abbandonata riempita di terra. La volontà di emergere di Ana Ivanović è testimoniata dal racconto di Martina Navrátilová che ha rivelato quando Ana, perso il suo primo torneo, pianse per 4 ore nello spogliatoio per il timore che il suo manager finanziatore potesse abbandonarla giudicandola non abbastanza brava da diventare una professionista.
2004: L'approdo nel professionismo Esordisce come professionista nel 2003, ma conquista le prime luci della ribalta raggiungendo la finale juniores di Wimbledon nel 2004, nella quale fu sconfitta da Kateryna Bondarenko. Fa il suo debutto nel main draw di un torneo del circuito professionistico nell'ottobre 2004 quando trascina Venus Williams a due tie-break 7-6(11), 7-6(6) nel secondo turno del torneo di Zurigo. La settimana successiva arriva sino ai quarti del torneo del Lussemburgo. Il 2004 si chiude per la giovane serba con un balzo di 608 posizioni nel ranking WTA, entrando, a 17 anni, nelle prime 100 del mondo (97º).
2005: Primo titolo WTA Il 2005 è un anno di crescita per la giovane tennista serba: partendo dalle qualificazioni si aggiudica il primo titolo WTA a Canberra. Ottiene i quarti di finale al Tier I di Miami, arrendendosi ad Amélie Mauresmo, sulla quale si vendica nel Roland Garros dove elimina in tre sets la francese al terzo turno, venendo poi battuta ai quarti da Nadia Petrova. Verso la fine dell'anno centra due semifinali ai tornei di Zurigo e Linz, uscendo in entrambi i casi per mano di Patty Schnyder. A fine 2005 è la 16º del ranking.
2006
Il 2006 è una stagione di alti e bassi per Ana, che prosegue la scalata verso la top ten della classifica, senza tuttavia riuscire ad ottenere una costanza di risultati, a causa anche di qualche problema fisico. Ottiene i quarti di finale ad Indian Wells, delude al Roland Garros, dove esce al terzo turno da una Anastasija Myskina ben lontana dalla brillante giocatrice del 2004, esce al quarto turno di Wimbledon sconfitta da Amélie Mauresmo. Sul cemento nordamericano ottiene il primo torneo Tier I, a Montréal, annientando in finale la favorita Martina Hingis. Non si conferma allo US Open a causa di un sorteggio sfortunato che la oppone a Serena Williams già al terzo turno. La stagione prosegue modestamente, a causa anche di qualche problema fisico alla spalla, per il quale subisce un piccolo intervento. A fine anno Ana è comunque 14º nel ranking WTA.
2007: Ingresso nella top 10 Nella prima parte del 2007 l'incostanza del tennis della giovane tennista serba pare minacciarne il rendimento. Al torneo di Gold Coast, in Australia, Ana esce ai quarti contro un'altra bella speranza del tennis femminile, Shahar Peer, dopo tre intensi set 5-7, 6-4, 6-4. A Sydney la serba supera la Petrova che, a causa di disturbi allo stomaco, si ritira in svantaggio 6-4, 4-2, per poi affrontare nei quarti la Vaidišová. In questo match la serba è dominata dalla maggiore mobilità della ceca, abilissima nelle prime fasi del gioco, servizio e ribattuta, finendo per essere sconfitta 6-4, 6-2 e dando l'idea di esser sempre in balia dell'avversaria. Ana disputa uno Australian Open al di sotto delle aspettative: nel terzo turno affronta la russa Vera Zvonarëva, giocatrice di buona caratura che sta tornando gradualmente ai suoi livelli migliori, che nel match contro la serba la domina dall'inizio alla fine con estrema facilità e velocità, vincendo la partita col risultato di 6-1, 6-2 e scatenando delicati interrogativi sulla maturità della serba.
Ana si riscatta disputando un buon torneo al Tier I di Tokyo, in cui supera nei quarti la connazionale Janković recuperando un set, poi in semifinale affronta la Šarapova che accusa qualche problema fisico, finendo per ritirarsi sul 6-1, 0-1 in favore della serba. In finale Ana ingaggia un duello serrato contro Martina Hingis fino al 4-4 del primo set, ma complice la perdita di concentrazione della serba e una Hingis davvero in ottime condizioni che si dimostra comunque superiore alla serba sia da fondo campo che per lucidità, la Ivanović viene schiantata dal 4-4 del primo set, subendo un parziale di 8 game a 2 in favore della Hingis che giocando senza sbavature, rende impossibile alla serba esprimere ancora il suo gioco aggressivo imprigionandola nelle proprie geometrie, il risultato dà ragione alla ex numero uno del mondo svizzera che vince il quinto titolo a Tokyo con il punteggio finale di 6-4, 6-2. Ana ottiene i quarti al torneo di Anversa, dove però subisce una pesante sconfitta per mano della padrona di casa, Kim Clijsters che le concede la miseria di soli 3 giochi in una partita che non ha mai avuto storia.
Appare deludente anche il torneo di Indian Wells, in cui Ana esce ai quarti per mano di una giocatrice sulla carta a lei decisamente inferiore, Sybille Bammer: se nel primo set regna l'equilibrio che Ana riesce a spezzare solo nel tie-break, ma nel secondo accusa un grande passaggio a vuoto che la porta a perdere anche il terzo set vincendo solo 3 game. Appare ancor più inaspettata la sconfitta al II turno contro una giocatrice in forte ascesa, Jaroslava Švedova, la n.84 del ranking WTA, capace di prevalere sulla serba 7-5, 6-4. Ad Amelia Island la serba disputa un buon torneo, caratterizzato dalla vittoria contro la connazionale Janković ai quarti, in cui dopo il primo equilibrato set, terminato 7-5, Ana fa valere la sua potenza aggiudicandosi il secondo per 6-3. In semifinale affronta Tatiana Golovin che si presenta in un ottimo stato di forma: le due giovani promesse disputano un match intenso ed equilibrato che si risolverà soltanto nel terzo set con un 6-4 a favore della francese. Al Tier I di Charleston la sua corsa si interrompe invece al terzo turno contro Vera Zvonarëva, che si aggiudica nettamente il match con un doppio 6-3. La serba in Europa disputa un buon torneo nel Tier I di Berlino: al terzo turno supera Al'ona Bondarenko che si ritira sotto di un set e 5-0 nel secondo, mentre nei quarti ha la meglio contro Patty Schnyder 6-4 al terzo in un match molto equilibrato.
In semifinale la serba è assistita dalla buona sorte: la Vakulenko è costretta al ritiro sul 4-3 del primo set; pertanto Ana giunge in finale fresca, soprattutto con un netto vantaggio rispetto a Svetlana Kuznecova che nella stessa mattinata ha dovuto concludere il match di semifinale contro Justine Henin. La finale è caratterizzata da questo handicap: la russa si aggiudica il primo per poi calare inevitabilmente, ma la partita resta aperta anche a causa di una distorsione subita da Ana che pareggia il secondo set nel frattempo. Nel terzo set la serba fatica un po' e vanifica un vantaggio di 5-3 per poi chiudere al tie-break. Questo secondo trofeo in un Tier I le consente di fare un grande balzo nel ranking ed entrare per la prima volta nella top ten, piazzandosi all'8ª posizione. Al Roland Garros conferma i recenti progressi battendo nei quarti la Kuznecova, grazie anche ad un buon avvio e mantenendo la lucidità anche nel terzo set, in cui doma il ritorno della giocatrice più esperta. Successivamente in semifinale sconfigge Marija Šarapova con un netto 6-2, 6-1. Ana raggiunge la finale di Parigi contro la numero 1, Justine Henin, ma non riesce ad entrare in partita e permette alla belga di conquistare una facile vittoria (6-1, 6-2). Questo risultato le consente di salire ancora e posizionarsi al sesto posto del ranking WTA, ed al terzo del Race for Championship.
In giugno partecipa al torneo di Wimbledon, dove elimina prima la Petrova (n.ro 11 nel WTA) negli ottavi e poi la Vaidišová (n.ro 14 nel WTA). Il match comincia bene per la Vaidišová, che vince il primo set 6-4, ma nel secondo set c'è il ritorno di Ana, che vince 6-2. Il terzo set è simile al primo, e la Vaidišová sul 5-3 ha 3 opportunità di chiudere l'incontro. Ma Ana annulla i 3 match points, vince il game, il set (7-5) ed il match. Ana si qualifica, quindi, per la prima volta ad una semifinale del torneo inglese, dove incontra una Venus Williams in forma che vincerà il torneo. La statunitense conduce un primo set con padronanza del campo, mentre la serba inizia il match con titubanza, perde di fila i primi 4 games e quando entra in partita è troppo tardi, il primo set termina 6-2 per la Williams. Nel secondo set la serba cresce, tuttavia per qualche errore di troppo, forse anche favorito da un infortunio al ginocchio destro, finisce per perdere il secondo set 6-4 e la semifinale. Il lunedì successivo, 9 luglio 2007, Ana Ivanović è la n.ro 5 del ranking WTA. Dopo un infortunio al ginocchio destro, procuratosi al torneo di Wimbledon e che l'ha tenuta ferma per due settimane, la Ivanović rientra nelle competizioni internazionali partecipando al torneo di Los Angeles.
Con scioltezza raggiunge la semifinale, nella quale batte la connazionale Janković (4-6, 6-3, 7-5), ed in finale sconfigge con agilità (7-5, 6-4) la n. 9 del ranking WTA Nadia Petrova, vincendo il quarto titolo in carriera. Grazie a quest'ultimo successo, il 13 agosto la giovanissima Ana raggiunge la posizione n.4 del ranking WTA. Dopo una settimana, al torneo di Toronto non riesce a mantenere la Rogers Cup vinta l'anno precedente, uscendo addirittura al secondo turno per opera della 169 del mondo, la cinese Zi Yan (6-3, 6-1). A seguire partecipa agli US Open dove batte la giapponese Nakamura (6-1, 6-1), la Rezaï (6-3, 6-1), e la Duševina (6-1, 6-3), fino ad approdare al quarto turno (ottavi di finale) dove perde (6-4, 6-2) da Venus Williams, battuta a sua volta in semifinale dalla numero 1, Justine Henin. Malgrado il buon risultato agli US Open, dove non era mai giunta prima così avanti, scende nel ranking di due posizioni, il 10 settembre raggiungendo la numero 6. A fine settembre vince il quinto titolo della sua carriera, il terzo dell'anno, il Fortis di Lussemburgo (Tier II). La serba batte prima la Kremer (7-5, 6-4), poi ai quarti (6-1, 6-2) in meno di un'ora la francese Golovin (n.19 del WTA), in semifinale supera (6-4, 6-2) la russa Zvonarëva (n. 24 del WTA) ed infine vince una combattuta finale con la slovacca Hantuchová (n. 10 del WTA). Dopo aver perso il primo set 6-3, arrivata 3-0 al secondo, vince 6 dei successivi 7 giochi e chiude il secondo set 6-4 in suo favore; quindi cresce ulteriormente nel terzo set che vince 6-4: punteggio finale 3-6, 6-4, 6-4. Quest'ultimo successo vale alla giovane serba la posizione numero 5 del ranking WTA. In seguito partecipa ai tornei di Stoccarda e di Zurigo senza molta fortuna e conclude l'anno con la semifinale a Madrid nel torneo conclusivo Race for Championship WTA in cui partecipano le migliori otto giocatrici (infortuni a parte) di una speciale classifica. Alla fine dell'anno occupa la posizione numero 4 nella classifica WTA.