Choć dla Anny Karczmarczyk "Galerianki" nie były filmowym debiutem, a młoda aktora miała już na swoim koncie role w serialach "Na Wspólnej" oraz "Przystań", to dopiero film Katarzyny Rosłaniec sprawił, że jej kariera nabrała rozpędu. W dramacie z 2009 roku zaledwie 17-letnia aktorka zagrała nieśmiałą nastolatkę, Alicję. Dziewczyna zaprzyjaźnia się z grupką rówieśniczek, które — jak się później okazuje — zajmują się prostytucją. Nowe koleżanki powoli wciągają Alicję do świata sponsoringu, kusząc ją wizją łatwego i szybkiego zarobku. Wkrótce potem każda z dziewczyn, w tym główna bohaterka, musi zmierzyć się z brutalną rzeczywistością i konsekwencjami swoich decyzji. Film spotkał się z bardzo pozytywnym odbiorem zarówno ze strony publiczności, jak i samych krytyków. Do dziś uznawany jest za swego rodzaju przestrogę dla młodych osób.
Dzięki "Galeriankom" Anna Karczmarczyk zyskała popularność, która zapewniła jej role w kolejnych filmowych i serialowych produkcjach. Niestety sława miała również swoją ciemną stronę, o czym aktorka opowiedziała w rozmowie z "Dzień dobry TVN": Po premierze było mi społecznie dosyć ciężko. Wołano za mną "galerianka, galerianka". Miałam 18 lat, byłam młodą dziewczyną z małego miasta.
Trudny okres nie powstrzymał jednak Anny Karczmarczyk przed dalszym budowaniem swojej aktorskiej kariery. Dwa lata po "Galeriankach" zagrała w komedii "Weekend" u boku Małgorzaty Sochy i Jana Frycza. Wystąpiła również w "M jak miłość", gdzie wcieliła się w rolę Aleksandry Malinowskiej. Później był "Hotel 52", "Wkręceni 2" oraz "Kochanie, chyba cię zabiłem".
W 2016 roku Anna Karczmarczyk ukończyła studia na Akademii Teatralnej w Warszawie. W tym samym roku aktorka wystąpiła programie "Dancing with the Stars. Taniec z gwiazdami", gdzie zwyciężyła wraz z Jackiem Jeschke. Na planie show poznała też swojego przyszłego męża Pascala Litwina, który jest producentem telewizyjnym. W 2021 roku aktorka i producent zostali rodzicami.
W 2021 roku Anna Karczmarczyk zagrała również w filmie Marii Sadowskiej "Dziewczyny z Dubaju". Obecnie przygotowuje się do pracy nad nowym filmem, którego premiera ma nastąpić dopiero w 2025 roku.