A korán kibontakozó tehetségű Anne Gastinel 11 évesen nyert felvételt a lyoni CNSMD zeneakadémiára. Yo-Yo Ma, Starker János és Paul Tortelier, akiknél később továbbfejlesztette tudását, és akik mély hatással voltak személyes és zenei fejlődésére, már akkoriban felismerték benne a kivételes művészi érettséget. Számos díjat nyert rangos nemzetközi versenyeken (Scheveningen, Prága, Rosztropovics), és hamar fellépett egész Európában. A szélesebb közönség figyelmét végül 1990-ben, az Eurovíziós Dalfesztiválon keltette fel. 1997-ben Marta Casals Istomin választotta ki, hogy egy évig játsszon Pablo Casals legendás Matteo Goffriller csellóján.

2006-ban elnyerte a "Victoire de la Musique" díjat az Év Szólistája kategóriában (miután korábban már megkapta a "Fiatal Tehetség" és "Legjobb Felvétel" elismeréseket is).

Karrierje mára a világ legrangosabb koncerttermeibe vezette (Schauspielhaus, Théâtre des Champs-Élysées, Musikverein, Suntory Hall, Théâtre du Châtelet, Victoria Hall, Philharmonie de Paris, Wigmore Hall, Auditorium de Lyon, Concertgebouw Amsterdam...), szólistaként, kamarazenészként, valamint a legnevesebb francia és nemzetközi zenekarok partnereként. Olyan mesterekkel lépett fel, mint Yehudi Menuhin, Msztyiszlav Rosztropovics és Kurt Sanderling. Utazásai során számos zenésszel és zeneszerzővel találkozott, akikkel szívesen osztotta meg gondolatait: Emmanuel Krivine, Daniele Gatti, Pinchas Steinberg, Krzysztof Penderecki, Michel Plasson, Alexandre Bloch, Paavo Järvi…

A kamarazene területén rendszeresen fellép Claire Désert zongoraművésszel, akivel számos lemezt készítettek (Poulenc, Franck, Schubert, Schumann, Chopin…), valamint olyan művészekkel, mint a Quatuor Hermès, Nicholas Angelich, Andreas Ottensamer, David Grimal, Philippe Cassard, Xavier Philipps, és a francia csellisták egyesített együttese.

Lemezfelvételeit immár közel tizenöt éve a legnagyobb elismerések övezik. 2018-ban Beethoven Hármasversenyének felvétele Nicholas Angelich, Gil Shaham, Paavo Järvi és a Frankfurti Rádiózenekar közreműködésével elnyerte a Classica Magazin "Choc" díját. A Beethoven-triók teljes felvétele, amely 2020-ban jelent meg a La Dolce Volta kiadónál David Grimal és Philippe Cassard közreműködésével, Diapason d’or és Choc Classica díjat kapott. Legutóbbi albuma, amely 2021-ben jelent meg a naïve kiadónál, Chopin műveit tartalmazza Claire Désert társaságában.

Anne Gastinel egy 1690-ben készült Testore csellón játszik.

2003 óta tanít a lyoni CNSMD-n, és 2022-től az Académie Jaroussky-n is oktat.