Jako sedmiletá dívenka hrála hlavní roli ve filmu režiséra Victora Ericeho Duch úlu (1973), který je politickou metaforou roku 1940, kdy převzal generál Franco moc ve Španělsku. Jako dítě si Ana zahrála ve dvou filmech Carlose Saury a to Starý dům uprostřed Madridu (1975), kde vytvořila roli devítileté Anny prožívající nelehké dětství v atmosféře nejistoty a strachu ze světa dospělých, a dále ve filmu Eliso, můj živote! (1977) hrála Elisu v dětství. V těchto letech na hranici dospělosti hrála dále ve filmu Operace OGRO (r. G. Pontecorvo - 1979) a Hnízdo (r. J. de Armiňán - 1980), za který získala na Filmovém festivalu v Montrealu v roce 1980 cenu za nejlepší herečku.

Po méně úspěšném období několika let se znovu prosadila ve filmu Krev a písek (r. J. Elorrieta - 1989), kde si zahrála se Sharon Stone. Dalším jejím úspěšným filmem byla Diplomová práce (r. A. Amenabár - 1996). Její výkon v roli studentky filmové školy Angely, která se vydá po stopě natáčení "snuff" filmů, byl oceněn nominací na Goya Awards a také získala Cenu za herecký výkon na Gramado filmovém festivalu.

V roce 1999 ztělesnila baskickou nacionalistku a teroristku organizace ETA ve filmu Yoyes (r. H. Taberna), který nebyl přijat jednoznačně. Úspěchem herečky byl i film Králova přízeň (r. J. Chadwick - 2008) a její role Katařiny Aragonské. Z dalších významnějších filmů lze uvést Muž z písku (2008), Nářek duší (2009), Zde jsou draci (2011), Véronica (2017).