Народилася 15 грудня 1980, Ганновер. Бербок виросла на старій фермі у селі Шуленбурґ неподалік Ганновера.
Навчалась у школі ім. Гумбольдта в Ганновері. У юності займалася стрибками на батуті. У 16-річному віці протягом року Анналена перебувала за обміном у школі у штаті Флорида.
З 2000 до 2004 року після іспитів абітури Анналена вивчала політологію та публічне право в Гамбурзькому університеті та з 2004 до 2005 року міжнародне право в Лондонській школі економіки та політичних наук. Закінчила навчання, отримавши академічний ступінь магістра з міжнародного публічного права (LL.M.).
З 2005 до 2008 року Бербок була співробітницею депутатки Європейського парламенту Елізабет Шредтер та з 2008 до 2009 року референтом франкції Союз 90/Зелені зі зовнішньої політики та політики безпеки.
2009 року розпочала роботу над дисертацією «Природні катастрофи та гуманітарна допомога» з міжнародного права у Вільному університеті Берліна.
Бербок є членом Союз 90/Зелені з 2005 року. З 2008 до 2013 року була спікером федеральної робочої групи «Європа», з жовтня 2008 року належить до ради правління партії у землі Бранденбург. З 14 листопада 2009 року обрана разом з Беньяміном Рашке рівноправними очільником земельного комітету партії у Бранденбурзі.
З 2009 року до листопада 2012 року Бербок була членом ради правління Європейської партії зелених, а з листопада 2012 року до листопада 2015 року належала до партійної ради Союз 90/Зелені, яка складалася із 16 осіб. Після проходження до Бундестагу Анналена Бербок не подавала заново своєї кандидатури на пост голови ради правління під час земельного з'їзду делегатів партії у листопаді 2013 року.
Після виборів до Бундестагу 2017 року брала участь у консультаційній групі Союзу 90/Зелені щодо можливої «Ямайської коаліції» з ХДС/ХСС та ВДП, де вона була учасницею консультаційних груп з таких політичних тем як Європа, клімат, енергетика та навколишнє середовище, а також сільське господарство/захист споживачів.
27 січня 2018 року на федеральному з'їзді партії в Ганновері Бербок була обрана разом з Робертом Габеком головою Союзу 90/Зелені. Вона перемогла Аню Піль з лівого крила партії, набравши 64 % голосів, та, як і Габек, належить до політичного крила «Realo».
19 квітня 2021 року Союз 90/Зелені висунула Анналену Бербок кандидатом на посаду канцлера ФРН.
24 листопада 2021 року Бербок висунута на посаду міністра закордонних справ в уряді Олафа Шольца. Вступила на посаду 8 грудня.
Одружена з Даніелем Голефляйшем, має двох доньок 2011 та 2015 року народження та проживає в Потсдамі.
17.12.2021