Anna Guerra ha conseguito la laurea triennale e magistrale in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni presso l'Università di Bologna (UNIBO, Bologna, Italia) rispettivamente nel 2009 e nel 2011. Nel 2016 ha ottenuto il titolo di Dottore di Ricerca in Elettronica, Telecomunicazioni e Tecnologie dell’Informazione, sempre presso UNIBO.
Dal 2016 al 2021 è stata Ricercatrice Post-Doc presso l’Università di Bologna. In questo periodo (dal 2018 al 2020) ha ottenuto una borsa di ricerca globale Marie Skłodowska-Curie per il progetto H2020 AirSens, svolgendo la fase in uscita del progetto presso la Stony Brook University, Stony Brook, NY, USA. Dal 2021 al 2024 è stata Ricercatrice presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) in Italia.
Dal 2024 è Professoressa Associata presso l’Università di Bologna. Nel 2023 ha ricevuto l’ERC Starting Grant per il progetto CUE-GO.
È revisore per numerose riviste IEEE e conferenze internazionali. È Associate Editor delle riviste IEEE Communications Letters, IEEE Wireless Communications Letters e IEEE Transactions on Wireless Communications. Nel 2022 ha ricevuto il premio IEEE Communications Letters Exemplary Editor Award.