아나스타샤는 상트페테르부르크 외곽의 차르스코예 셀로(Tsarskoye Selo)에 있는 알렉산더 궁전에서 어린 시절을 보냈습니다. 1904년에 가족은 상트페테르부르크의 겨울궁전으로 이사했습니다. 아나스타샤와 그녀의 자매들은 개인 교사들로부터 교육을 받았으며 크리미아에 있는 리바디아(Livadia)의 황실 영지에서 여름을 보냈습니다.
제1차 세계 대전 중에 아나스타샤와 그녀의 자매들은 군 병원에서 간호사로 복무했습니다. 1917년 러시아 혁명 이후 로마노프 가문은 체포되어 시베리아의 토볼스크 마을로 국내 망명되었습니다. 1918년 봄, 그들은 예카테린부르크의 이파티예프 하우스로 옮겨졌고, 그곳에서 1918년 7월 17일 밤 볼셰비키에 의해 처형되었습니다.
아나스타샤의 유해는 1991년까지 발견되지 않았다. 2007년 DNA 검사를 통해 신원이 확인됐고 2008년 상트페테르부르크의 성 베드로와 성 바울 대성당에 안장됐다.