Начала играть в бильярд в 14 лет. Уже в 16 Анна стала бронзовой призёркой чемпионата России, а в 2001 году впервые победила на этом турнире. В 2003 году заняла третье место на чемпионате Европы, а в 2004 и 2005 годах становилась победительницей этого соревнования. С 2005 по 2006 была чемпионкой мира. В 2007 году Анна начала играть на крупных снукерных турнирах (хотя эта игра, по её словам, очень нравилась ей и раньше) и из-за этого пропустила очередной чемпионат мира по русскому бильярду. Примерно в то же время на высоком уровне начала играть и в пул. В 2008 и 2009 годах Мажирина занимала на чемпионатах Европы по снукеру 3 и 2 места соответственно. Ранее Анна Мажирина стала заслуженным мастером спорта России (она стала первым на то время игроком в бильярд, получившим такое звание). Мажирина — ведущий игрок женской сборной России как в русском бильярде, так и в снукере.