Анастасия Вертинская родилась 19 декабря 1944 года в актерской семье. Ее отец – известный эстрадный артист и поэт Александр Вертинский, а мать – художница и актриса Лидия Вертинская. Они познакомились в Китае, когда Лидии было всего 17 лет, а ее избраннику — уже 51. После рождения старшей дочери Марианны пара решила вернуться в СССР, где и появилась на свет Анастасия.
Вертинская не хотела идти по стопам родителей, но режиссер Александр Птушко убедил ее мать привести дочь на пробы. Так в 15-летнем возрасте Вертинская сыграла Ассоль "Алых парусах", что принесло ей славу сразу после выхода фильма. Вскоре она снялась в еще одной популярной картине — "Человек-амфибия", исполнив роль Гуттиэре. После этого Вертинская решила пойти учиться на актрису.
В начале карьеры Вертинскую смущала ее фамилия, поскольку ее считали лишь дочерью известного отца. Однако после нескольких работ она получила признание за талант. Вертинская играла Офелию из "Гамлета", Кити Щербацкую из "Анны Карениной", Лизу Болконскую из "Войны и мира", Маргариту из "Мастера и Маргарита", Атаманшу из "Бременских музыкантов & Co" и других известных персонажей.
В 2000-х годах Вертинская пропала с экранов и со сцен театров. По ее словам, ей перестали давать интересные роли. Какое-то время она преподавала актерское мастерство в Европе.
"Наконец-то уяснила: я – не тот человек, который любит публичность. Никто не понимает, почему я не хочу появиться на каком-то гламурном вечере. Но мне правда не надо, чтобы обо мне писали: пришла такая-то и такая-то "в сумке от Дольче и Габбана", — объяснила Вертинская в интервью aif.ru.
Вертинская дважды была замужем: за режиссером Никитой Михалковым и за певцом Александром Градским — однако союз со вторым сама она браком не считала и говорила, что жила с музыкантом "по дурости". От первого брака у актрисы есть сын Степан, у него ресторанный бизнес, с которым ему помогает мать.
