Pensionnaire de la Comédie-Française de 1982 à 1984, Anne Consigny s’est beaucoup consacrée au théâtre au cours de cette décennie. Elle apparaît toutefois en Marie des Sept-Épées dans Le Soulier satin (1985) de Manoel de Oliveira, sublime adaptation cinématographique de la pièce de Claudel.
Après un second rôle dans 36, quai des Orfèvres (2005) d’Olivier Marchal, elle partage l’affiche avec Patrick Chesnais dans le délicieux Je ne suis pas là pour être aimé (2006) de Stéphane Brizé, qui lui vaut une nomination au César de la meilleure actrice.
Élégante, fine et au jeu subtil, elle devient un visage familier du cinéma français, dans des films comme Anna M. (2007) de Michel Spinosa, Le Scaphandre et le papillon (2007) de Julian Schnabel ou Un conte de Noël (2008) d’Arnaud Desplechin.
Avocate dans Mesrine (2008) de Jean-François Richet, épouse ambigüe d’Yvan Attal dans Rapt (2009) de Lucas Belvaux, cardiologue dans Trois cœurs (2014) de Benoit Jacquot, meilleure amie d’Huppert dans Elle (2016) de Paul Verhoeven, mère de l’ado dans Madre (2019) de Rodrigo Sorogoyen, elle multiplie les seconds rôles marquants. Anne Consigny rejoint également la troupe d’acteurs fidèles à Alain Resnais avec Les Herbes folles (2009) et Vous n’avez encore rien vu (2012).