סיפורה של הדמות לפני המלחמה: אנה נולדה בפרנקפורט, גרמניה, לאוטו היינריך ואדית פרנק. אחותה הגדולה, מרגוט, נולדה ב1926, ארבע שנים לפניה. משפחתה הייתה משפחה ליברלית שלא הקפידה על מצוות. אמה הייתה עקרת בית, ואביה היה איש עסקים ואינטלקטואל שעודד את בנותיו לרכוש השכלה רחבה. היא נקראה על שם סבתה, שנפטרה בחודש בו היא נולדה. במרץ 1933 נציג מהמפלגה האנטישמית נבחר להיות ראש העיר של פרנקפורט, והחלה בעיר תקופה אנטישמית שלוותה בהתנכלויות ליהודים. אנה ואמה עברו בעקבות המאורעות לעיר אאכן בעוד אביה נשאר בפרנקפורט. בשנת 1933 הוא החליט להעתיק את משפחתו ועסקיו לאמסטרדם. כך משפחת פרנק הצטרפה לזרם של כ30,000 יהודים שנמלטו מאימת הנאצים בגרמניה עד שנת 1939. בבית הספר אליו נרשמה אנה באמסטרדם היא כבר החלה להראות את כישרונה יוצא הדופן בכתיבה ומשיכתה לקריאה. אנה תוארה כילדה נמרצת ואנרגטית, אך היא סירבה לשתף אחרים בכתיבתה.
סיפורה של הדמות במהלך המלחמה: כאשר הולנד נכבשה ע"י גרמניה, אנה ואחותה סולקו מבתי הספר שלהן ועברו ללמוד בבתי ספר יהודיים. בתחילת המלחמה, אנה קיבלה במתנה ליום הולדת ה13 שלה יומן בו היא כתבה על אירועי היום יום שלה. היא תיארה בו את אהבתה לקולנוע ואת תסכולה מסגירת בתי הקולנוע בפני יהודים. בחודשים הראשונים של שנת 1942 הפך אוטו פרנק, אביה של אנה, את החלק האחורי של בית משרדים למקום מסתור עבורו, עבור משפחתו ועוד מספר אנשים. כאשר אחותה של אנה קיבלה צו שהורה לה להתייצב לצורך העברה במחנה עבודה, אוטו פרנק החליט שזהו הזמן לעבור למקום המסתור. ב6 ביולי 1942 עברו אנה ומשפחתה אל מקום המסתור. ביחד עם אנה ומשפחתה התחבאו גם משפחת ואן פלס שכללה זוג הורים ובנם בן ה16 פטר, ורופא שינים יהודי שהיה חבר של אוטו ואדית פרנק בשם פרידריך פפר. אנה התגוררה בחדר עם פרידריך, בעוד אחותה מרגוט עברה לחדר עם הוריה. אנה תיארה את אוגוסטה ואן פלס כ"טיפשה" ואת פרידריך פפר והרמן ואן פלס כ"אנוכיים" מפני שאכלו את מזון הקבוצה בלי התחשבות בזולת. בתחילה היא סלדה גם מפטר ואן פלס אך בהמשך נרקמו יחסי קרבה בין השניים והם אף חלקו את הנשיקה הראשונה שלהם. אנה תיעדה גם את יחסיה עם בני משפחתה, והגדירה את עצמה כקרובה יותר אל אביה, בעוד שאחותה הייתה קרובה יותר אל אמה. אנה העלתה על הכתב מערכת יחסים מבולבלת ומרוחקת עם אמה, אך בהמשך הביעה חרטה על כך שלא ניסו לגשר על הפערים ביניהן. הקשר של עם אחותה, לעומת זאת, תואר כחזק על אף הקנאה הקלה שהיא חשה כלפיה. אנה תיארה את המחסור באוכל ובתנאי היגיינה בסיסיים במקום המסתור. ב15 ביולי 1944, שלושה שבועות לפני מאסרה, כתבה אנה פרנק ביומנה את אמרתה המפורסמת ביותר: "על אף הכל, עודני מאמינה כי יצר האדם טוב בליבו פנימה." אנה הייתה נערה אופטימית, רומנטיקנית וחכמה שרצתה להאמין שעל אף הסבל והייסורים שעברו היא, משפחתה ועמה, עדיין קיים טוב בעולם.
בבוקר של ה4 באוגוסט 1944, פרצו למחבוא של משפחת פרנק שוטרים ממשטרת הסדר הגרמנית, שפעלו על סמך הלשנה של אדם שנותר אלמוני עד היום. משפחת פרנק ושאר דיירי המסתור נלקחו לגסטאפו ולאחר חקירה הם הועברו למחנה המעבר המשטרתי ליהודים וסטרבורק. משפחת פרנק שהתה במחבוא עד תפיסתם כשנתיים וחודש.
ב3 בספטמבר 1944 יצאה קבוצת דיירי המחבוא במשלוח האחרון מוסטרבורק למחנה אושוויץ. באושוויץ נערכה סלקציה אותה שרדו כל דיירי המחבוא, אך נשות משפחת פרנק הופרדו מאבי המשפחה והקשר נותק. לאחר הסלקציה אנה, אמה ואחותה הופשטו, שיערן נגזז ומספר קועקע על זרוען. הן עבדו במשך היום בעבודות כפייה. אנה התקשתה לקבל את החיים במחנה, לפי עדויות, והיא הסתגרה בתוך עצמה או נתקפה בכי. בחיי היום יום היא נשארה חזקה וחיובית עבור משפחתה ואף מצאה קצת אוכל. בעקבות תנאי התברואה הקשים, אנה ואחותה חלו בגרדת והועברו לבידוד בחדר חשוך ושורץ חולדות. אמן ביקרה אותן והעבירה להן את קצבת המזון שלה דרך בור. ב28 באוקטובר 1944 בנות משפחת פרנק הועלו על משלוח למחנה ברגן בלזן יחד עם אוגוסטה ואן פלס. האם אדית פרנק נותרה באושוויץ ומתה מרעב בתאריך לא ידוע. זמן קצר לאחר הגיען למחנה ברגן בלזן, אנה פגשה בחברתה הטובה חנה גסלר שסיפרה לאחר מכן שאנה הייתה קרחת וחלשה וקוננה על מות הוריה. ניכר שהיא לא רצתה לחיות עוד. אחותה הייתה חולה מאוד ושתיהן טופלו על ידי אוגוסטה ואן פלס. במרץ 1945 השתוללה במחנה ברגן בלזן בעקבות תנאי התחלואה היורדים מגפה של טיפוס הבהרות. מרגוט פרנק שהייתה תשושה נפלה מדרגשה באמצע הלילה ומתה. ימים ספורים לאחר מכן אנה נפטרה ממחלת הטיפוס. תאריכי מותן המדויקים אינם ידועים.
אוטו פרנק היה היחיד למשפחת פרנק ששרד את השואה. הוא חזר אל אמסטרדם, שם מצא מקלט בבית חבריו, והחל לחפש את אשתו ובנותיו אך לאחר זמן קצר התברר לו שכולן נרצחו. בשנת 1953 הוא התחתן עם אלפרידה גרירינגר, ניצולת שואה גם היא. הזוג עבר להתגורר בעיר בזל. אוטו נפטר ב19 באוגוסט 1980, מסרטן הריאה. הוא הקדיש את חייו לפרסום היומן של בתו, אנה פרנק, והפיכתו לזיכרון עבור בני משפחתו שנרצחו ולקורבנות הרבים שנטבחו בשואה מבלי להשאיר עקבות.
