Urodziła się 15 sierpnia 1929 r. w Równem na Wołyniu. Osierocona w wieku 10 lat, zaliczyła tylko cztery klasy szkoły podstawowej. Po 1941 r. wraz z obcymi ludźmi, którzy ją przygarnęli, znalazła się pod Warszawą.
Urodziła się 15 sierpnia 1929 r. w Równem na Wołyniu. Osierocona w wieku 10 lat, zaliczyła tylko cztery klasy szkoły podstawowej. Po 1941 r. wraz z obcymi ludźmi, którzy ją przygarnęli, znalazła się pod Warszawą.
Po 1945 r. pracowała w gospodarstwie rolnym pod Gdańskiem. Z myślą o tym, aby być w pełni samodzielną, najęła się w Gdańsku do pracy w piekarni i fabryce margaryny. Ciężka praca sprawiła, że była szczególnie wyczulona na ludzką krzywdę.
"W listopadzie 1950 r. wzruszyło mnie krzyczące z murów hasło +Młodzież buduje okręty+ i zapisałam się na kurs spawacza, uczyłam się z zapałem i byłam wdzięczna Polsce Ludowej, że pozwala mi pracować i żyć" - wspominała. W ten sposób została przodownikiem pracy wykonującym 270 proc. normy, jej zdjęcia trafiły do gazet.
Walentynowicz zatrudniła się w Stoczni Gdańskiej im. Lenina, gdzie pracowała - z przerwami - jako spawacz i suwnicowa do 1991 r.
W 1951 r. wybrano ją delegatką Związku Młodzieży Polskiej na zjazd socjalistycznej młodzieży w Berlinie. "Ważne, że czułam się w pełni człowiekiem i byłam wdzięczna państwu, które tak wiele i pięknie mówiło o równości i sprawiedliwości" - tak tłumaczyła swoje zaangażowanie w ZMP. Wkrótce jednak zrezygnowała z członkostwa. Rozczarowało ją - jak tłumaczyła - kłamstwo szerzące się w ZMP. Po oddaniu legitymacji ZMP wstąpiła do Ligi Kobiet i została w stoczni jej przewodniczącą.
Walentynowicz szybko zyskała szacunek wśród załogi, występując odważnie przeciwko różnym nieprawidłowościom w zakładzie. Już wtedy była wzywana na rozmowy ostrzegawcze ze Służbą Bezpieczeństwa.
Kłopoty zdrowotne sprawiły, że w połowie lat `60 przekwalifikowała się na suwnicową, choć mogła przejść na rentę.
Po raz pierwszy próbowano ją zwolnić ze stoczni w 1968 r., kiedy chciała wyjaśnić defraudację pieniędzy z funduszu zapomogowego. W jej obronie stanęła załoga wydziału W-3. Ostatecznie dyrekcja stoczni przeniosła Walentynowicz na wydział W-2, bez prawa zmiany miejsca zatrudnienia.
Podczas protestu robotniczego w grudniu 1970 r. przygotowywała posiłki dla strajkujących. W styczniu 1971 r. była też jednym z delegatów na spotkanie robotników z Edwardem Gierkiem, nowym I sekretarzem PZPR.
W 1978 r. przystąpiła do tworzących się wtedy Wolnych Związków Zawodowych Wybrzeża. Była członkiem redakcji pisma WZZ "Robotnik Wybrzeża". Zajmowała się kolportażem ulotek, współorganizowała obchody rocznic Grudnia '70, jej mieszkanie stało się punktem kontaktowym i miejscem zebrań członków WZZ.
Walentynowicz zaczęła być systematycznie nękana przez SB: zatrzymywano ją na 48 godzin, rewidowano, karano upomnieniami i naganami. "W Polsce mogą się jeszcze zdarzać ludzie biedni, ale nie może być ludzi zastraszonych" - mówiła.
8 sierpnia 1980 r. na pięć miesięcy przed odejściem na emeryturę rozwiązano z nią umowę o pracę. Żądanie przywrócenia do pracy Anny Walentynowicz stało się pierwszym postulatem strajku, który rozpoczął się 14 sierpnia w Stoczni Gdańskiej.
Na żądanie strajkujących przywieziono ją z domu samochodem dyrektora. 16 sierpnia, gdy stoczniowy Komitet Strajkowy podpisał porozumienie z dyrekcją, zatrzymywała wychodzących do domu robotników. To m.in. jej apele sprawiły, że część z nich pozostała, by kontynuować strajk solidarnościowy z innymi zakładami. Walentynowicz weszła w skład prezydium Międzyzakładowego Komitetu Strajkowego.
We wrześniu 1980 r. została członkiem Prezydium Międzyzakładowego Komitetu Założycielskiego Niezależnego Samorządnego Związku Zawodowego w Gdańsku.
Obok Lecha Wałęsy stała się najpopularniejszą i najbardziej znaną postacią związku. Gościła w brytyjskim parlamencie i u premiera Francji. W Holandii została Kobietą Roku, wystąpiła w epizodzie "Człowieka z żelaza" Andrzeja Wajdy.
Drogi Walentynowicz i Wałęsy zaczęły się rozchodzić jesienią 1980 r. W jej mieszkaniu odbywały się nieformalne spotkania związkowców sympatyzujących z Jackiem Kuroniem. Walentynowicz popierała Andrzeja Gwiazdę, krytykowała działalność Wałęsy jako przewodniczącego "Solidarności".
Władze gdańskiej "Solidarności" pozbawiły Walentynowicz delegacji na I Krajowy Zjazd Delegatów związku w gdańskiej hali "Olivia" w 1981 r., ostatecznie uczestniczyła w nim w charakterze gościa.
W 1981 r. Służba Bezpieczeństwa próbowała ją otruć.
Po wprowadzeniu stanu wojennego w grudniu 1981 r. została internowana, najpierw w Fordonie, a następnie w Gołdapi.
Po wypuszczeniu na wolność współorganizowała głodówki, uczestniczyła w licznych spotkaniach w kościołach, pisała osobiste protesty i oświadczenia skierowane do władzy.
W sierpniu 1982 r. współorganizowała głodówkę w kościele św. Barbary w Częstochowie w intencji przyjazdu papieża Jana Pawła II, kontynuowaną w jej gdańskim mieszkaniu. Po kilku dniach protest rozbiła SB.
Na kilka miesięcy w obozie w Strzebielinku internowano syna Walentynowicz - Janusza. W tym czasie ówczesny wicepremier Mieczysław F. Rakowski nazwał ją "nieodpowiedzialną awanturnicą".
1 grudnia 1982 r. została zwolniona ze stoczni "z powodu nieobecności w pracy spowodowanej tymczasowym aresztem".
Podczas procesu w Grudziądzu sąd skazał ją na rok i trzy miesiące więzienia w zawieszeniu na 3 lata za m.in. "kontynuowanie działalności związkowej i organizowanie akcji protestacyjnej" w grudniu 1981 r.
W grudniu 1983 r. została aresztowana w Katowicach - m.in. z Kazimierzem Świtoniem - za próbę wmurowania przy kopalni "Wujek" tablicy upamiętniającej zabitych górników.
W listopadzie 1984 r., protestując przeciwko represjom, zwróciła do Kancelarii Rady Państwa Krzyże Zasługi: dwa brązowe, srebrny i złoty.
Wraz z siedmioma osobami z Krakowa 18 lutego 1985 r. podjęła w kościele Nawiedzenia Najświętszej Maryi Panny w Bieżanowie Starym k. Krakowa głodówkę przeciwko uwięzieniu Andrzeja Gwiazdy, aresztowaniu Władysława Frasyniuka, Bogdana Lisa i Adama Michnika oraz przeciwko atakom władz na Kościół. Ten protest przekształcił się w głodówkę rotacyjną trwającą 194 dni, uczestniczyło w niej 371 osób.
Walentynowicz była przeciwnikiem Okrągłego Stołu, który uważała za zdradę i dogadanie się komunistów z częścią opozycji, opanowaną przez agentów SB.
Krytykowała przemiany polityczne w Polsce po 1989 r. O współpracę ze służbami specjalnymi PRL Walentynowicz oskarżała wielokrotnie publicznie Lecha Wałęsę.
W 2000 r. odmówiła przyjęcia honorowego obywatelstwa Gdańska, przyznanego sygnatariuszom Porozumień Sierpniowych.
Na podstawie jej życiorysu Volker Schloendorff nakręcił w 2006 r. film "Strajk". Walentynowicz sprzeciwiała się produkcji tego obrazu, zarzucała niemieckiemu reżyserowi "przeinaczanie faktów historycznych.
W maju 2006 r. została odznaczona przez prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego Orderem Orła Białego.
Anna Walentynowicz zginęła w katastrofie samolotu prezydenckiego 10 kwietnia 2010 r. pod Smoleńskiem. Pochowana została na gdańskim cmentarzu Srebrzysko.
