安雅·泰勒-乔伊出生在美国的迈阿密,她在婴儿时期随父母搬到阿根廷,6岁时在只会说西班牙文的情况下搬到英国伦敦。在伦敦,她先是进入了希尔豪斯国际预备学校学习,之后进入私立学校女王门学校就读。16岁时,她离开了学校,以追求自己的表演梦。17岁时,她在伦敦的哈洛德百货逛街时被星探相中。
安雅·泰勒-乔伊2014年4月,在罪案剧《摩斯探长前传第二季》中饰演了一个小角色。2015年,安雅·泰勒-乔伊主演的恐怖悬疑电影《女巫》在第32届圣丹斯国际电影节展映,她在片中饰演祈求与黑暗交换灵魂的托马辛,该片于2016年2月公映；她凭借该片获得了第26届哥谭独立电影奖-最具突破演员奖,第22届英国帝国电影奖-最佳新晋女演员奖；4月,在神话冒险电视剧《亚特兰蒂斯第二季》中饰演特洛伊的公主卡珊德拉；5月,与哈利·莱斯特·史密斯共同出演的魔幻动作类电视电影《VikingQuest》播出。2016年9月,与凯特·玛拉,保罗·吉亚玛提共同主演的恐怖片《摩根》在美国上映；同年,与德文·特雷尔领衔主演奥巴马的个人传记片《巴里》,她在片中饰演奥巴马学生时期的女朋友夏洛特。2017年1月,入围第70届英国电影学院奖-最佳新星奖；与詹姆斯·麦卡沃伊,贝蒂·巴克利联袂主演的恐怖片《分裂》在北美上映,她在片中饰演性格孤僻,但具有观察力并且内心强大的女孩凯西；2月,宣布加盟由克里斯汀·斯科特·托马斯执导的爱情电影《本性可移》；5月,获得第70届戛纳国际电影节-肖邦杯-最佳新人女演员奖；8月,加盟由罗伯特·艾格斯执导的恐怖片《诺斯费拉图》；同年,她主演的惊悚片《髓骨》上映,饰演藏着恐怖秘密的孤儿阿莉。2018年3月,与奥利维亚·库克联袂主演的剧情片《良种动物》在美国上映；同年,宣布主演简·奥斯汀所著小说《爱玛》的电影版。2019年1月18日,其主演的恐怖电影《玻璃先生》上映,该片是《分裂》的续集；随后,与加布里埃尔·贝特曼,丹尼尔·雷德克里夫共同主演真人动画电影《摩比小子大电影》,饰演小男孩查理的姐姐玛拉；此外,为Netflix出品的奇幻冒险动画剧集《魔水晶：抗争时代》配音。2020年5月14日,出演的漫威科幻动作片《X战警：新变种人》确定新档期并发布海报,其在片中饰演超级英雄变种人“秘客”丽亚娜·拉斯普廷,该片将于8月28日在北美院线上映；7月24日,出演的电影《放射性物质》在Amazon上线,其在片中饰演居里夫人的女儿Irene；10月,主演的电视剧《后翼弃兵》播出,其在剧中饰演一名天才女棋手。2021年10月29日,主演的惊悚电影《Soho区惊魂夜》上映。2022年4月22日,主演的《北欧人》在北美地区上映；同年,参演电视剧《浴血黑帮第六季》。2022年10月7日,主演的电影《阿姆斯特丹》在北美上映；11月18日,主演的喜剧心理惊悚片《菜单》在北美上映。2023年4月7日,参与配音的动画大电影《超级马力欧》在北美上映,配音桃花公主。
安雅·泰勒-乔伊的母亲是位西班牙与英国混血摄影师和室内设计师,父亲是位苏格兰与阿根廷混血快艇竞赛手。安雅·泰勒-乔伊在家中六名孩子中年纪最小。2022年7月18日,据外媒消息,安雅·泰勒·乔伊与男友马尔科姆·麦克雷秘密结婚。2023年10月3日,据守望好莱坞报道,安雅·泰勒-乔伊与交往两年多的音乐人马尔科姆·麦克雷在意大利举行婚礼。