Nacida y criada en Bucarest (Romania), Ana Ularu dio sus primeros pasos como actriz en producciones para la televisión francesa. A los 16 años protagonizó una adaptación teatral de "Lolita" de Nabokov. Dicha obra dio el pistoletazo de salida a la carrera de esta joven actriz, que ha rodado ya más de 25 largometrajes.

Tras graduarse de la National University of Film and Drama Studies fue elegida joven promesa de Rumanía en la Berlinale de 2012.

Sus últimos trabajos han sido un papel de estrella invitada en la serie de Showtime "Los Borgia", "Camera Trap" de Pinewood Pictures, Thursday (un thriller que se estrenará próximamente) y la película italiana de ciencia ficción Index Zero. Por el papel de 'Matilda' en la película Periferic (Outbound) de Bogdan George Apetri recogió numerosos premios a la mejor actriz, entre ellos el Boccallino d'Oro del Festival Internacional de Cine de Locarno, el Novi Sad Cinema City International Film Festival, el Festival Internacional de Cine de Tesalónica y una mención especial del jurado en el Festival de Cine de Varsovia.

Ha trabajado también en Diaz de Daniele Vicari y El hombre sin edad de Francis Ford Coppola. En 2004 obtuvo el premio a la mejor actriz del Sindicato de Realizadores de Rumanía y el premio a la mejor actriz del año de la Asociación de Críticos de Cine de Rumanía.

Sobre las tablas ha protagonizado "El alma buena de Szechwan" en el Bulandra Theatre y el montaje de "La ópera de los tres centavos" del National Operetta Theatre of Bucharest que le mereció un premio a la mejor actriz en los premios UNATC; el montaje de "El poema de Gilgamesh" en el Odeon Theatre of Bucharest, y muchas otras producciones como "The Trilogy of the Atrides" y "Medida por medida".

Participó en la primera temporada de la serie "Un paso adelante" emitida por la televisión rumana.