Talent précoce, Anne Gastinel entre au Conservatoire national supérieur musique et danse (CNSMD) de Lyon à 11 ans. Yo-Yo Ma, János Starker et Paul Tortelier, auprès desquels elle se perfectionne ensuite et qui marqueront profondément son évolution personnelle et musicale, reconnaissent déjà en elle la maturité d’une artiste à part. Elle remporte de nombreux prix dans les grands concours internationaux (Scheveningen, Prague, Rostropovitch) et commence dès lors à se produire dans toute l’Europe, définitivement révélée au grand public lors du Concours Eurovision 1990. Reconnue par les plus grands comme l’ambassadrice du violoncelle, elle est choisie en 1997 par Marta Casals Istomin pour jouer pendant un an le mythique Matteo Goffriller de Pablo Casals.
En 2006, Anne Gastinel a reçu la Victoire de la musique dans la catégorie Soliste de l’année (après avoir obtenu les trophées Jeune Talent et Meilleur enregistrement).
Sa carrière l’emmène désormais dans les plus belles salles de tous les continents (salle Pleyel, Théâtre des Champs-Élysées ou Théâtre du Châtelet à Paris, Musikverein de Vienne, Suntory Hall de Tokyo, Victoria Hall de Genève…). Elle s’y produit aux côtés de grands maîtres comme Yehudi Menuhin, Mstislav Rostropovitch ou Kurt Sanderling. Elle retrouve également au cours de ces voyages les chefsd’orchestre et compositeurs avec lesquels elle aime échanger : Emmanuel Krivine, Daniele Gatti, Pinchas Steinberg, Krzysztof Penderecki, Michel Plasson…
En concerto, elle se produit régulièrement avec les grands orchestres français et européens. En musique de chambre, elle partage la scène avec Claire Désert, avec qui elle a enregistré de nombreux albums (Poulenc, Franck, Schubert, Schumann, Chopin…), avec le Quatuor Hermès, Nicholas Angelich et Andreas Ottensamer, David Grimal et Philippe Cassard, Xavier Philipps ou encore les Violoncelles français.
Depuis près de quinze ans, ses enregistrements sont couronnés des plus hautes distinctions. En 2018, son enregistrement (Naïve) consacré au Triple Concerto de Beethoven avec Nicholas Angelich, Gil Shaham, Paavo Jarvi et l’Orchestre de la Radio de Francfort a reçu le Choc du magazine Classica. L’intégrale des trios de Beethoven sortie en 2020 chez La Dolce Volta avec David Grimal et Philippe Cassard remporte un Diapason d’or et un Choc de Classica. Son dernier album, sorti en 2021 chez Naïve, est consacré à Chopin, en duo avec Claire Désert.
Anne Gastinel joue un violoncelle Testore de 1690.
Elle est professeur au CNSMD de Lyon depuis 2003.