Ana, Portekiz ve İspanyol kökenli olup üç kız kardeşin en küçüğüdür. Barros ve ablası Patricia (o da mankenlik yapmaktadır) Rio plajlarında dolaşırken Elite Model Ajans çalışanlarından biri tarafından keşfedilirler. Sonrasında ajansın teşvikiyle 1996 yılında düzenlenen Elite Model yarışmasına katılan Barros bu yarışmayı kazanır. Yarışmanın hemen ardından Guess ile Millennium kampanyası için anlaşma imzalar. Sonraları Barros Christian Dior, Armani, Oakley, L’Oreal, Diesel, Victoria’s Secret gibi markaların reklamlarında boy gösterir.

2004 yılında Jennifer Lopez yeni tasarımlarının tanıtımı için genç, seksi, uluslarası şöhrete sahip birini istediğini söyler ve tasarladığı iç çamaşırı serisinin tanıtımı için Barros’u seçer.

Barros ayrıca Glamour, Vogue, Marie Claire, Allure gibi dergilere kapak olur. Ana Beatriz Barros 89, 59, 89 ölçülerindedir.

Barros New York’ta yaşamakta olup işi nedeniyle sürekli seyahat etmektedir. Boş zamanlarında plaja gitmek, bisiklete binmek, sanatla ilgili kitap okumaktan hoşlandığını söyler.